JP4989019B2

JP4989019B2 - Ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate, piezoelectric actuator and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4989019B2
Application number: JP2004131830A
Authority: JP
Inventors: 真一半田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: JP2004349688A

Description

本発明は、電子工業用途で好適に用いられるセラミックス基板、微細な変位を発生させることにより各種デバイスの位置決めや加圧などに用いられ、特にインクジェット記録ヘッドに利用される圧電アクチュエータ基板および圧電アクチュエータ、並びにこれらの製造方法に関するものである。 The present invention is a ceramic substrate that is suitably used in electronic industry applications, a piezoelectric actuator substrate and a piezoelectric actuator that are used for positioning and pressurizing various devices by generating fine displacement, The present invention also relates to these manufacturing methods.

一般に、セラミックス原料粉末を主成分とするグリーンシートを複数積層した積層体を焼成して得られるセラミックス基板は、電子部品基板などに用いられている。特に、近年では、パーソナルコンピュータの普及やマルチメディアの発達に伴って情報を記録媒体に出力する記録装置としてインクジェット方式のプリンタの利用が急速に拡大しており、かかるプリンタのインクジェット記録ヘッドに搭載される圧電アクチュエータにもセラミックス基板が広く利用されている。この圧電アクチュエータを用いる圧電方式のインクジェット記録ヘッドは、ヘッドの小型薄型化が容易で、しかも高精度の印字が可能になるという点で優れている。 In general, a ceramic substrate obtained by firing a laminate in which a plurality of green sheets containing ceramic raw material powder as a main component is laminated is used for an electronic component substrate or the like. In particular, in recent years, with the spread of personal computers and the development of multimedia, the use of ink jet printers as recording devices that output information to recording media is rapidly expanding, and these are installed in the ink jet recording heads of such printers. Ceramic substrates are also widely used for piezoelectric actuators. A piezoelectric ink jet recording head using this piezoelectric actuator is excellent in that the head can be easily reduced in size and thickness and high-precision printing is possible.

図５は、従来の圧電アクチュエータを備えたインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。図５に示すように、このインクジェット記録ヘッドは、複数のインク流路３３ａが並設され、各インク流路３３ａを仕切る壁として隔壁３３ｂを形成した流路部材３３の上に、圧電アクチュエータ３４が取り付けられた構造を有する（特許文献１参照）。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing an ink jet recording head provided with a conventional piezoelectric actuator. As shown in FIG. 5, this ink jet recording head has a plurality of ink flow paths 33a arranged side by side, and a piezoelectric actuator 34 is formed on a flow path member 33 in which a partition wall 33b is formed as a wall partitioning each ink flow path 33a. It has an attached structure (see Patent Document 1).

圧電アクチュエータ３４は、振動板の役割を兼ねた導電性の共通電極３６上に、圧電セラミック層３５を積層して圧電アクチュエータ基板３４ａを作製し、この圧電アクチュエータ基板３４ａの一方の表面に個別電極３７を複数配列したものである。この圧電アクチュエータ３４では、個別電極３７、この個別電極３７直下の圧電セラミック層３５および共通電極３６により複数の圧電変位部３８が形成されている。さらに、圧電アクチュエータ３４は、インク流路３３ａの上に個別電極３７が位置するようにして流路部材３３上に取り付けられている。 The piezoelectric actuator 34 is formed by laminating a piezoelectric ceramic layer 35 on a conductive common electrode 36 that also serves as a diaphragm, and a piezoelectric actuator substrate 34a is produced. An individual electrode 37 is formed on one surface of the piezoelectric actuator substrate 34a. Are arranged. In the piezoelectric actuator 34, a plurality of piezoelectric displacement portions 38 are formed by the individual electrode 37, the piezoelectric ceramic layer 35 immediately below the individual electrode 37, and the common electrode 36. Further, the piezoelectric actuator 34 is mounted on the flow path member 33 so that the individual electrode 37 is positioned on the ink flow path 33a.

上記のようなインクジェット記録ヘッドは、共通電極３６と所定の個別電極３７との間に電圧を印加して該個別電極３７直下の圧電セラミック層３５を変位させることにより、インク流路３３ａ内のインクを加圧して、流路部材３３の底面に開口したインク吐出孔３３ｃよりインク滴を吐出する。 The ink jet recording head as described above applies a voltage between the common electrode 36 and the predetermined individual electrode 37 to displace the piezoelectric ceramic layer 35 immediately below the individual electrode 37, thereby causing ink in the ink flow path 33a. And the ink droplets are ejected from the ink ejection holes 33 c opened in the bottom surface of the flow path member 33.

しかしながら、圧電アクチュエータ基板３４ａなどのセラミックス基板は、焼成時において、セラミックス原料粉末が焼結緻密化することにより製造されるため、焼成前のグリーンシートの寸法に対して焼成後のセラミックス基板の寸法は収縮して小さくなる。この焼成時の収縮に伴ってセラミックス基板には反りやうねりが生じることがある。 However, since the ceramic substrate such as the piezoelectric actuator substrate 34a is manufactured by sintering and densifying the ceramic raw material powder during firing, the size of the ceramic substrate after firing is smaller than the size of the green sheet before firing. Shrinks and gets smaller. The ceramic substrate may be warped or waved with the shrinkage during firing.

そこで、特許文献２には、焼結温度の異なる２種以上の絶縁体セラミックス基板用組成物を層状に積層し、面方向の焼成収縮率を厚み方向の焼成収縮率より小さくなるようにしたセラミックス基板用グリーンシートおよびこれを焼成して得られるセラミックス基板が提案されている。この特許文献２によれば、うねりの少ないセラミックス基板を提供できるとされている。 Therefore, Patent Document 2 discloses a ceramic in which two or more kinds of insulating ceramic substrate compositions having different sintering temperatures are laminated in layers so that the firing shrinkage in the plane direction is smaller than the firing shrinkage in the thickness direction. A green sheet for a substrate and a ceramic substrate obtained by firing the sheet have been proposed. According to Patent Document 2, it is said that a ceramic substrate with less undulation can be provided.

しかしながら、特許文献２に記載のセラミックス基板では、積層体の厚みが100μｍ以下と薄い場合には、反りやうねりを抑制する効果が十分ではなく、焼成収縮率の差によって反りやうねりの発生が顕著になるという問題があった。また、一般に、セラミックス基板を製造する際には非常に高い温度で焼成する必要があるため、コスト面などの観点から、焼成温度を下げることが要望されている。
特開平１１−３４３２１号公報図１特開平６−１７２０１７号公報 However, in the ceramic substrate described in Patent Document 2, when the thickness of the laminate is as small as 100 μm or less, the effect of suppressing warpage and undulation is not sufficient, and the occurrence of warpage and undulation is remarkable due to the difference in firing shrinkage rate. There was a problem of becoming. In general, since it is necessary to fire at a very high temperature when manufacturing a ceramic substrate, it is desired to lower the firing temperature from the viewpoint of cost and the like.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-34321 FIG. JP-A-6-172017

本発明の主たる目的は、薄型であっても反りやうねりの発生が抑制され、しかも低い焼成温度で製造できるセラミックス基板およびその製造方法を提供することである。 The main object of the present invention is to provide a ceramic substrate which can be produced at a low firing temperature, and can be produced at a low firing temperature, even when it is thin, and to provide a production method thereof.

本発明の他の目的は、薄型であっても反りやうねりの発生が抑制され、しかも安定した圧電特性を備えた圧電アクチュエータ基板、圧電アクチュエータおよびこれらの製造方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator substrate, a piezoelectric actuator, and a method of manufacturing the same, in which the occurrence of warpage and undulation is suppressed even when the thickness is low, and which has stable piezoelectric characteristics.

上記課題を解決するための本発明のセラミックス基板は以下の構成からなる。
(1) セラミックス原料粉末を主成分とするグリーンシートを複数積層した厚みが100μｍ以下の積層体を焼成して得られるセラミックス基板であって、前記積層体には、平均粒径2μｍ以下の導電性物質を主成分とし焼成時に前記グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層が、前記積層体の厚み方向の断面において、前記積層体の厚みの１／２の位置を通りかつ前記積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように、前記グリーンシートと積層されて配置されていることを特徴とするセラミックス基板。
(2) 前記高収縮層が複数配置され、前記高収縮層間の距離、最上層の前記高収縮層の上方側の表面と前記積層体の上方側の表面との距離および最下層の前記高収縮層の下方側の表面と前記積層体の下方側の表面との距離が、それぞれ30μｍ以下である(1)記載のセラミックス基板。
(3) 前記高収縮層の厚みが0.5〜5μｍである(1)または(2)記載のセラミックス基板。
(4) 前記セラミックス原料粉末が圧電性セラミックス原料粉末である(1)〜(3)のいずれかに記載のセラミックス基板。
(5) 前記高収縮層が導体層である(1)〜(4)のいずれかに記載のセラミックス基板。 In order to solve the above problems, the ceramic substrate of the present invention has the following configuration.
(1) A ceramic substrate obtained by firing a laminate having a thickness of 100 μm or less, in which a plurality of green sheets mainly composed of ceramic raw material powders are laminated, the conductive material having an average particle size of 2 μm or less in the laminate A high shrinkage layer having a substance as a main component and having a larger shrinkage rate in a direction parallel to the surface than the green sheet at the time of firing is half the thickness of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate. A ceramic substrate, which is laminated with the green sheet so as to be symmetrical with respect to a line passing through a position and parallel to the surface of the laminate.
(2) A plurality of the high shrinkage layers are arranged, the distance between the high shrinkage layers, the distance between the upper surface of the upper layer of the high shrinkage layer and the upper surface of the laminate, and the high shrinkage of the lowermost layer The ceramic substrate according to (1), wherein the distance between the lower surface of the layer and the lower surface of the laminate is 30 μm or less.
(3) The ceramic substrate according to (1) or (2), wherein the high shrinkage layer has a thickness of 0.5 to 5 μm.
(4) The ceramic substrate according to any one of (1) to (3), wherein the ceramic raw material powder is a piezoelectric ceramic raw material powder.
(5) The ceramic substrate according to any one of (1) to (4), wherein the high shrinkage layer is a conductor layer.

上記のセラミックス基板は、特に圧電アクチュエータ基板および圧電アクチュエータに好適である。すなわち、本発明の圧電アクチュエータ基板および圧電アクチュエータは以下の構成からなる。
(6) 前記(1)〜(5)のいずれかに記載のセラミックス基板において、前記セラミックス原料粉末がＰｂ、ＺｒおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物粉末であり、前記高収縮層がＡｇを含む導体層であることを特徴とする圧電アクチュエ―タ基板。
(7) 前記導体層がＡｇを80質量％以上含有する(6)記載の圧電アクチュエータ基板。
(8) (6)または(7)記載の圧電アクチュエータ基板における一方の表面に電極が形成されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。
(9) 前記電極が前記表面に複数配列されている(8)記載の圧電アクチュエータ。 The ceramic substrate is particularly suitable for a piezoelectric actuator substrate and a piezoelectric actuator. That is, the piezoelectric actuator substrate and the piezoelectric actuator of the present invention have the following configurations.
(6) In the ceramic substrate according to any one of (1) to (5), the ceramic raw material powder is a perovskite type compound powder containing Pb, Zr, and Ti, and the high shrinkage layer is a conductor layer containing Ag. A piezoelectric actuator substrate characterized by
(7) The piezoelectric actuator substrate according to (6), wherein the conductor layer contains 80% by mass or more of Ag.
(8) A piezoelectric actuator characterized in that an electrode is formed on one surface of the piezoelectric actuator substrate according to (6) or (7).
(9) The piezoelectric actuator according to (8), wherein a plurality of the electrodes are arranged on the surface.

本発明のセラミックス基板、圧電アクチュエータ基板および圧電アクチュエータの製造方法は以下の構成からなる。
(10) セラミックス原料粉末を主成分とするグリーンシートと、焼成時に前記グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層を前記グリーンシートとを積層して積層体を形成し、前記高収縮層による焼成収縮によって、前記グリーンシートの焼成収縮を促進せしめながら前記積層体を焼成することを特徴とするセラミックス基板の製造方法。
(11) セラミックス原料粉末を主成分とするグリーンシートと、焼成時に前記グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層を前記グリーンシートとを積層して積層体を形成し、この積層体を、前記グリーンシート単独での焼成温度よりも低い温度で焼成することを特徴とするセラミックス基板の製造方法。
(12) 前記積層体の厚みが100μｍ以下であることを特徴とする(10)又は(11)記載のセラミックス基板の製造方法。
(13) 前記高収縮層を、前記積層体の厚み方向の断面において、前記積層体の厚みの１／２の位置を通り、かつ前記積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように、前記グリーンシートと積層して配置してなることを特徴とする(10)〜(12)のいずれかに記載のセラミックス基板の製造方法。
(14) 前記高収縮層が、前記積層体の内部及び／又は表面に、複数設けられていることを特徴とする(10)〜(13)のいずれかに記載のセラミックス基板の製造方法。
(15) 前記積層体が、前記グリーンシート単独での焼成温度において揮発性の高い成分を含むことを特徴とする(10)〜(14)記載のセラミックス基板の製造方法。
(16) セラミックス原料粉末を主成分とするグリーンシートを複数積層した厚みが100μｍ以下の積層体を焼成してセラミックス基板を製造する方法であって、平均粒径2μｍ以下の導電性物質を主成分とし焼成時に前記グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層を、前記積層体の厚み方向の断面において、前記積層体の厚みの１／２の位置を通りかつ前記積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように、前記グリーンシートと積層して配置し、この積層体を、前記グリーンシート単独での焼成温度よりも低い温度で焼成することを特徴とするセラミックス基板の製造方法。
(17) 前記積層体を1100℃以下の温度で焼成する(10)〜(16)のいずれかに記載のセラミックス基板の製造方法。
(18) 前記積層体を、前記グリーンシート単独での焼成温度よりも50℃以上低い温度で焼成する(10)〜(17)のいずれか記載のセラミックス基板の製造方法。
(19) 前記(10)〜(18)のいずれかに記載のセラミックス基板の製造方法において、前記セラミックス原料粉末がＰｂ、ＺｒおよびＴｉを含むペロブスカイト型化合物粉末であり、前記高収縮層がＡｇを含む導体層であることを特徴とする圧電アクチュエータ基板の製造方法。
(20) 前記積層体を焼成する際の焼成雰囲気中の酸素濃度を90％以上とする(19)記載の圧電アクチュエータ基板の製造方法。
(21) 前記(19)または(20)記載の圧電アクチュエータ基板の製造方法に加えて、さらに前記圧電アクチュエータ基板における一方の表面に電極を形成することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 The ceramic substrate, piezoelectric actuator substrate, and method for manufacturing the piezoelectric actuator of the present invention have the following configurations.
(10) A laminate obtained by laminating a green sheet mainly composed of ceramic raw material powder and a high shrinkage layer having a larger shrinkage ratio in a direction parallel to the surface than the green sheet during firing, and the green sheet. A method for producing a ceramic substrate, comprising: firing the laminate while promoting firing shrinkage of the green sheet by firing shrinkage by the high shrinkage layer.
(11) A laminate comprising a green sheet comprising ceramic raw material powder as a main component and a high shrinkage layer having a larger shrinkage ratio in a direction parallel to the surface than the green sheet when fired. A method for manufacturing a ceramic substrate, comprising forming and firing the laminate at a temperature lower than a firing temperature of the green sheet alone.
(12) The method for manufacturing a ceramic substrate according to (10) or (11), wherein the thickness of the laminate is 100 μm or less.
(13) The high shrinkage layer is line-symmetrical with respect to a line passing through a position of half the thickness of the laminate and parallel to the surface of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate. The method for producing a ceramic substrate according to any one of (10) to (12), wherein the ceramic sheet is laminated and disposed.
(14) The method for manufacturing a ceramic substrate according to any one of (10) to (13), wherein a plurality of the high-shrinkage layers are provided inside and / or on the surface of the laminate.
(15) The method for producing a ceramic substrate according to any one of (10) to (14), wherein the laminate includes a component having high volatility at a firing temperature of the green sheet alone.
(16) A method for producing a ceramic substrate by firing a laminate having a thickness of 100 μm or less, in which a plurality of green sheets mainly composed of ceramic raw material powders are laminated, comprising a conductive material having an average particle size of 2 μm or less as a main component And a high shrinkage layer having a larger shrinkage rate in the direction parallel to the surface than the green sheet at the time of firing, passing through a position of 1/2 the thickness of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate and The green sheet is laminated so as to be line symmetric with respect to a line parallel to the surface of the laminate, and the laminate is fired at a temperature lower than the firing temperature of the green sheet alone. A method for producing a ceramic substrate.
(17) The method for producing a ceramic substrate according to any one of (10) to (16), wherein the laminate is fired at a temperature of 1100 ° C. or lower.
(18) The method for producing a ceramic substrate according to any one of (10) to (17), wherein the laminate is fired at a temperature lower by 50 ° C. or more than the firing temperature of the green sheet alone.
(19) In the method for manufacturing a ceramic substrate according to any one of (10) to (18), the ceramic raw material powder is a perovskite type compound powder containing Pb, Zr and Ti, and the high shrinkage layer is made of Ag. A method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate, comprising: a conductor layer including the conductive layer.
(20) The method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate according to (19), wherein an oxygen concentration in a firing atmosphere when firing the laminate is 90% or more.
(21) A method for manufacturing a piezoelectric actuator, wherein an electrode is further formed on one surface of the piezoelectric actuator substrate in addition to the method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate according to (19) or (20).

前記(1)に記載のセラミックス基板によれば、前記積層体において、平均粒径2μｍ以下の導電性物質を主成分とし焼成時に前記グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層が、前記グリーンシートと積層されて配置されていることによって、グリーンシートの焼成駆動力が高まり、グリーンシートの焼結開始温度が低下する。これにより、積層体の焼成温度を下げることができる。また、前記積層体において、前記高収縮層が、積層体の厚み方向の断面において、積層体の厚みの１／２の位置を通りかつ積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように配置されていることによって、積層体の厚み方向における収縮量が均等になる。これにより、焼成後のセラミックス基板に反りやうねりが生じるのを抑制することができる。 According to the ceramic substrate according to (1), the laminate has a conductive material having an average particle size of 2 μm or less as a main component and has a larger shrinkage ratio in a direction parallel to the surface than the green sheet during firing. By disposing the high shrinkage layer having the green sheet laminated, the firing driving force of the green sheet is increased and the sintering start temperature of the green sheet is lowered. Thereby, the baking temperature of a laminated body can be lowered | hung. Further, in the laminate, the high shrinkage layer is symmetrical with respect to a line passing through a position of half the thickness of the laminate and parallel to the surface of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate. By arrange | positioning, the shrinkage | contraction amount in the thickness direction of a laminated body becomes equal. Thereby, it can suppress that curvature and a wave | undulation arise in the ceramic substrate after baking.

なお、前記導電性物質の平均粒径を2μｍ以下にするのは、積層体の厚みを100μｍ以下と薄くしても厚みばらつきを低減することができるとともに、比表面積が大きくなるので活性エネルギーが高くなって焼結しやすくなり、焼成温度を下げることができるからである。また、グリーンシートの焼成駆動力が高まるのは、焼成時にグリーンシートに対して高収縮層の収縮力が加わることによりグリーンシートの活性エネルギーが高まるためであると推測される。 Note that the average particle size of the conductive material is 2 μm or less because even if the thickness of the laminate is reduced to 100 μm or less, the variation in thickness can be reduced and the specific surface area is increased, so that the active energy is high. This is because it becomes easier to sinter and the firing temperature can be lowered. Further, the reason why the firing driving force of the green sheet is increased is presumed to be that the active energy of the green sheet is increased by applying the shrinkage force of the high shrinkage layer to the green sheet during firing.

また、前記(2)に記載のセラミックス基板では、高収縮層間の距離、最上層の高収縮層の上方側の表面と積層体の上方側の表面との距離および最下層の高収縮層の下方側の表面と積層体の下方側の表面との距離が、それぞれ30μｍ以下と薄く剛性が低いので、仮に積層体の厚み方向における収縮量に差が生じると、その影響を受けて反りやうねりが生じやすいが、高収縮層が、前記したように厚み方向に対称に配置されているので、反りやうねりが生じるのを抑制することができる。 In the ceramic substrate according to the above (2), the distance between the high shrinkage layers, the distance between the upper surface of the uppermost high shrinkage layer and the upper surface of the laminate, and the lower layer of the lower high shrinkage layer. Since the distance between the surface on the side and the surface on the lower side of the laminate is 30 μm or less, respectively, and the rigidity is low, if there is a difference in the amount of shrinkage in the thickness direction of the laminate, warping and undulation will be affected by that effect. Although it is likely to occur, since the high shrinkage layer is disposed symmetrically in the thickness direction as described above, it is possible to suppress the occurrence of warping and undulation.

前記(3)に記載のセラミックス基板によれば、高収縮層の厚みが上記範囲にあるので、グリーンシートの焼成駆動力を高める効果が十分に得られるとともに、適度な剛性を得ることができる。したがって、このセラミックス基板を、例えば圧電アクチュエータに適用する場合には、過度に剛性が高くなりすぎないので、大きな変位を得ることができる。 According to the ceramic substrate described in (3) above, since the thickness of the high shrinkage layer is in the above range, the effect of increasing the firing driving force of the green sheet can be sufficiently obtained, and appropriate rigidity can be obtained. Therefore, when this ceramic substrate is applied to, for example, a piezoelectric actuator, the rigidity does not become excessively high, so that a large displacement can be obtained.

前記(4)および(5)に記載のように、本発明のセラミックス基板は、前記セラミックス原料粉末が圧電性セラミックス原料粉末であってもよく、前記高収縮層が導体層であってもよい。このような構成のセラミックス基板は、圧電アクチュエ―タ基板に好適である。 As described in (4) and (5) above, in the ceramic substrate of the present invention, the ceramic raw material powder may be a piezoelectric ceramic raw material powder, and the high shrinkage layer may be a conductor layer. The ceramic substrate having such a configuration is suitable for a piezoelectric actuator substrate.

一般に、Ｐｂを含むペロブスカイト型化合物を原料とする圧電アクチュエータは、1100℃を超える温度で焼成して得られるが、この温度域ではＰｂの蒸発が顕著になるため、焼成後の圧電特性が低下したり、圧電特性にばらつきが生じたりする。特に、これらの問題は積層体の厚みが100μｍ以下と薄い場合に顕著となる。 In general, a piezoelectric actuator using a perovskite type compound containing Pb as a raw material is obtained by firing at a temperature exceeding 1100 ° C. However, since Pb evaporates significantly in this temperature range, the piezoelectric characteristics after firing are reduced. Or variations in piezoelectric characteristics. In particular, these problems become significant when the thickness of the laminate is as thin as 100 μm or less.

一方、前記(6)記載の圧電アクチュエータ基板によれば、Ａｇを主成分とする平均粒径2μｍ以下の導電性物質を含む導体層である前記高収縮層が、前記ペロブスカイト型化合物粉末を主成分とする前記グリーンシートと積層されて配置されていることによって、グリーンシートの焼成駆動力が高まり、グリーンシートの焼結開始温度が低下する。これにより、積層体の焼成温度を下げることができるので、グリーンシートからＰｂが蒸発するのを抑制することができる。このため、圧電特性の低下やばらつきを抑制し、安定した圧電特性を備えた圧電アクチュエータ基板を得ることができる。また、前記高収縮層が、積層体の厚み方向の断面において、積層体の厚みの１／２の位置を通りかつ積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように配置されていることによって、積層体の厚み方向における収縮量が均等になる。これにより、焼成後の圧電アクチュエータ基板に反りやうねりが生じるのを抑制することができる。さらに、この圧電アクチュエータ基板では、前記ペロブスカイト型化合物を原料としているので、大きな変位を得ることができ、前記高収縮層がＡｇを含む導体であるので、高収縮層を共通電極としても利用することができ、製造工程を削減することができる。 On the other hand, according to the piezoelectric actuator substrate described in (6) above, the high shrinkage layer, which is a conductor layer containing a conductive material having Ag as a main component and having an average particle size of 2 μm or less, contains the perovskite type compound powder as a main component. When the green sheet is laminated and disposed, the firing driving force of the green sheet is increased, and the sintering start temperature of the green sheet is decreased. Thereby, since the baking temperature of a laminated body can be lowered | hung, it can suppress that Pb evaporates from a green sheet. For this reason, it is possible to obtain a piezoelectric actuator substrate having stable piezoelectric characteristics while suppressing a decrease or variation in piezoelectric characteristics. Further, the high shrinkage layer is arranged so as to be line-symmetric with respect to a line passing through a position of ½ of the thickness of the laminate and parallel to the surface of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate. Thus, the amount of shrinkage in the thickness direction of the laminate becomes uniform. Thereby, it can suppress that a curvature and a wave | undulation generate | occur | produce in the piezoelectric actuator board | substrate after baking. Further, in this piezoelectric actuator substrate, since the perovskite type compound is used as a raw material, a large displacement can be obtained, and since the high shrinkage layer is a conductor containing Ag, the high shrinkage layer can also be used as a common electrode. And the manufacturing process can be reduced.

前記(7)記載の圧電アクチュエータ基板によれば、高収縮層である導体層がＡｇを80質量％以上含有しているので、焼成時のＡｇの拡散により圧電体の体積拡散が促進され、高収縮層の収縮がより促進されるようになるため、前記したように活性化エネルギーがより高まって焼成駆動力がさらに高まる。また、Ａｇの比率を向上させることにより低コスト化が図れる。 According to the piezoelectric actuator substrate described in (7) above, since the conductor layer which is a highly shrinkable layer contains 80% by mass or more of Ag, the volume diffusion of the piezoelectric body is promoted by the diffusion of Ag at the time of firing. Since the shrinkage of the shrink layer is further promoted, as described above, the activation energy is further increased and the firing driving force is further increased. Further, the cost can be reduced by improving the Ag ratio.

前記(8)および(9)に記載の圧電アクチュエータは、前記圧電アクチュエータ基板の一方の表面に電極を形成することにより得られるものである。この圧電アクチュエータは、薄型であっても反りやうねりの発生が抑制され、しかも安定した圧電特性を備えている。 The piezoelectric actuators described in (8) and (9) are obtained by forming electrodes on one surface of the piezoelectric actuator substrate. Even if this piezoelectric actuator is thin, the occurrence of warping and undulation is suppressed, and it has stable piezoelectric characteristics.

前記(10)記載のセラミックス基板の製造方法によれば、グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層をグリーンシートと積層し、高収縮層による焼成収縮によってグリーンシートの焼成収縮を促進させながら積層体を焼成するので、グリーンシートの焼成駆動力を高め、グリーンシートの焼結開始温度を低下させて積層体の焼成温度を下げることができる。 According to the method for producing a ceramic substrate according to the above (10), a high shrinkage layer having a larger shrinkage rate in a direction parallel to the surface than the green sheet is laminated with the green sheet, and the green is obtained by firing shrinkage with the high shrinkage layer. Since the laminate is fired while promoting firing shrinkage of the sheet, the firing driving force of the green sheet can be increased, the sintering start temperature of the green sheet can be lowered, and the firing temperature of the laminate can be lowered.

前記(11)記載のセラミックス基板の製造方法では、グリーンシートよりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層をグリーンシートと積層して積層体を形成し、前記した高収縮層の焼成収縮による作用によりグリーンシートの焼結開始温度を低下させることで、積層体の焼成温度をグリーンシート単独での焼成温度よりも低い温度で焼成する。これにより、セラミック基板の製造コストを削減することができる。 In the method for manufacturing a ceramic substrate according to the above (11), a high shrinkage layer having a larger shrinkage rate in a direction parallel to the surface than the green sheet is laminated with the green sheet to form a laminate, and the high shrinkage described above By lowering the sintering start temperature of the green sheet by the action due to the firing shrinkage of the layer, the firing temperature of the laminate is fired at a temperature lower than the firing temperature of the green sheet alone. Thereby, the manufacturing cost of a ceramic substrate can be reduced.

前記(12)記載のセラミックス基板の製造方法によれば、積層体の厚みが100μｍ以下に薄くされているので、高収縮層の焼成収縮による作用により各グリーンシートをより収縮させやすくなり、焼成温度のさらなる低温化を図ることができる。特に、各グリーンシートの厚みが小さいほど、収縮効果が大きくなる。 According to the method for producing a ceramic substrate according to the above (12), since the thickness of the laminate is reduced to 100 μm or less, each green sheet is more easily contracted by the action of firing shrinkage of the high shrinkage layer, and the firing temperature is increased. Can be further reduced in temperature. In particular, the shrinkage effect increases as the thickness of each green sheet decreases.

前記(13)記載のセラミックス基板の製造方法によれば、高収縮層が、積層体の厚み方向の断面において、積層体の厚みの１／２の位置を通りかつ積層体の表面に平行な線に関して線対称となるように配置されていることにより、積層体の厚み方向における収縮量が均等になるので、焼成後のセラミックス基板に反りやうねりが生じるのを抑制することができる。 According to the method for manufacturing a ceramic substrate according to the above (13), the high shrinkage layer passes through a position that is 1/2 the thickness of the laminate and is parallel to the surface of the laminate in the cross section in the thickness direction of the laminate. Since the amount of shrinkage in the thickness direction of the laminated body becomes uniform by being arranged so as to be line symmetric with respect to, it is possible to suppress warping and undulation in the fired ceramic substrate.

前記(14)記載のように、高収縮層を複数設けることによって、グリーンシートに作用する高収縮層の収縮力が多く得られるので、積層体を収縮させやすくでき、焼成温度のさらなる低温化を図ることができる。 As described in (14) above, by providing a plurality of high shrinkage layers, a high shrinkage force of the high shrinkage layer acting on the green sheet can be obtained, so that the laminate can be easily shrunk, and the firing temperature can be further lowered. Can be planned.

前記(15)記載のように、積層体が、グリーンシート単独での焼成温度において揮発性の高い成分を含んでいる場合であっても、本発明の製造方法によれば、積層体の焼成温度の低温化が図れるので、蒸発しやすい揮発性の高い成分の蒸発量を少なくでき、組成の制御が容易になる。 As described in (15) above, even when the laminate includes a component that is highly volatile at the firing temperature of the green sheet alone, according to the production method of the present invention, the firing temperature of the laminate is Therefore, the amount of evaporation of a highly volatile component that easily evaporates can be reduced, and the composition can be easily controlled.

前記(16)〜(18)に記載のセラミックス基板の製造方法によれば、グリーンシートの焼結開始温度を低下させ、積層体の焼成温度を下げることができるので、積層体の焼成温度を下げることができるとともに、積層体の厚み方向における収縮量を均等にすることができるので、焼成後のセラミックス基板に反りやうねりが生じるのを抑制することができる。これにより、低コストで高品質のセラミック基板を得ることができる。 According to the method for producing a ceramic substrate according to the above (16) to (18), since the sintering start temperature of the green sheet can be lowered and the firing temperature of the laminate can be lowered, the firing temperature of the laminate is lowered. In addition, since the amount of shrinkage in the thickness direction of the laminate can be made uniform, it is possible to suppress warping and undulation in the fired ceramic substrate. Thereby, a high-quality ceramic substrate can be obtained at low cost.

前記(19)記載の圧電アクチュエータ基板の製造方法によれば、Ａｇを含む導体である高収縮層が、ペロブスカイト型化合物粉末を主成分とするグリーンシートと積層されて配置されているので、グリーンシートの焼成駆動力を高めてグリーンシートの焼結開始温度を低下させ、積層体の焼成温度を下げることができる。これにより、グリ―ンシートからＰｂが蒸発するのを抑制して、圧電特性の低下やばらつきを抑制し、安定した圧電特性を備えた圧電アクチュエータ基板を得ることができるとともに、積層体の厚み方向における収縮量を均等にすることができるので、焼成後の圧電アクチュエータ基板に反りやうねりが生じるのを抑制することができる。これにより、高品質な圧電アクチュエータ基板を得ることができる。 According to the method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate described in (19), since the high shrinkage layer, which is a conductor containing Ag, is disposed so as to be laminated with the green sheet mainly composed of the perovskite type compound powder. The firing driving force can be increased to lower the sintering start temperature of the green sheet, and the firing temperature of the laminate can be lowered. As a result, it is possible to suppress the evaporation of Pb from the green sheet, to suppress the deterioration and variation of piezoelectric characteristics, and to obtain a piezoelectric actuator substrate having stable piezoelectric characteristics, and in the thickness direction of the laminate. Since the amount of shrinkage can be made uniform, warping and undulation can be suppressed from occurring in the fired piezoelectric actuator substrate. Thereby, a high quality piezoelectric actuator substrate can be obtained.

前記(20)に記載の圧電アクチュエータ基板の製造方法によれば、焼成雰囲気中の酸素分圧が高くなることによって、焼成時に積層体中のＰｂＯが分解するのを抑制することができるので、積層体からＰｂが蒸発するのをさらに抑制することができる。これにより、より安定した圧電特性を備えた圧電アクチュエータ基板を得ることができる。 According to the method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate described in (20), since the oxygen partial pressure in the firing atmosphere is increased, it is possible to suppress the decomposition of PbO in the laminate during firing. It is possible to further suppress the evaporation of Pb from the body. Thereby, a piezoelectric actuator substrate having more stable piezoelectric characteristics can be obtained.

前記(21)に記載の圧電アクチュエータの製造方法によれば、安定した圧電特性を備え、反りやうねりの発生が抑制された高品質な圧電アクチュエータを得ることができる。 According to the method for manufacturing a piezoelectric actuator described in (21), it is possible to obtain a high-quality piezoelectric actuator having stable piezoelectric characteristics and suppressing the occurrence of warping and undulation.

以下、本発明の一実施形態にかかる圧電アクチュエータについて図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の圧電アクチュエータを示す断面図である。 Hereinafter, a piezoelectric actuator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the piezoelectric actuator of the present embodiment.

図１に示すように、圧電アクチュエータ１１は、セラミック層１２，１３，１４と、これらの間に積層して配置された高収縮層１５，１６とを備えた圧電アクチュエータ基板における一方の表面に、個別電極１８が複数配列されたものである。この圧電アクチュエータ１１は、個別電極１８と共通電極の役割を果たす高収縮層１５との間に電圧を印加することによって、個別電極１８直下のセラミック層１２に圧電振動を発生させることができる。 As shown in FIG. 1, the piezoelectric actuator 11 is formed on one surface of a piezoelectric actuator substrate having ceramic layers 12, 13, and 14 and high-shrinkage layers 15 and 16 disposed between them. A plurality of individual electrodes 18 are arranged. The piezoelectric actuator 11 can generate a piezoelectric vibration in the ceramic layer 12 immediately below the individual electrode 18 by applying a voltage between the individual electrode 18 and the high shrinkage layer 15 serving as a common electrode.

セラミック層１２としては、例えばＰｂ、ＺｒおよびＴｉを含むチタン酸ジルコン酸鉛化合物（ＰｂＺｒＴｉＯ₃系化合物（ＰＺＴ系））、チタン酸鉛化合物、チタン酸バリウム化合物などのペロブスカイト型化合物の圧電性セラミックス原料が好適に用いられる。これらのうち、大きな変位を得られるという点で、ＰＺＴ系を用いるのが好ましい。また、セラミック層１３，１４には、セラミック層１２と同一材料を使用するのがよい。セラミック層１２は厚み方向に互いに相対する方向に分極してある。 As the ceramic layer 12, for example, a piezoelectric ceramic raw material of a perovskite type compound such as a lead zirconate titanate compound containing Pb, Zr and Ti (PbZrTiO ₃ compound (PZT)), a lead titanate compound, a barium titanate compound, etc. Are preferably used. Of these, it is preferable to use the PZT system in that a large displacement can be obtained. The ceramic layers 13 and 14 are preferably made of the same material as the ceramic layer 12. The ceramic layer 12 is polarized in the direction opposite to each other in the thickness direction.

高収縮層１５，１６は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉの単独もしくは２種以上の組み合わせからなる導体（導電性物質）、好ましくはＡｇを含む導体、より好ましくはＡｇ−Ｐｄ系合金によって形成されるのがよい。また、高収縮層１５，１６は、好ましくはＡｇを80質量％以上、より好ましくは90〜95質量％含有する導体層であるのがよい。さらに、高収縮層１５，１６は同一材料により形成されるのが好ましい。高収縮層１５，１６には、セラミック層１２と同一材料を添加して用いるのがより好ましい。 The highly shrinkable layers 15 and 16 are made of a conductor (conductive material) made of Ag, Cu, Pd, Pt, Rh, Au, Ni alone or in combination of two or more, preferably a conductor containing Ag, more preferably Ag- It is good to form with Pd system alloy. The high shrinkage layers 15 and 16 are preferably conductor layers containing Ag of 80 mass% or more, more preferably 90 to 95 mass%. Further, the high shrinkage layers 15 and 16 are preferably formed of the same material. It is more preferable to add the same material as the ceramic layer 12 to the high shrinkage layers 15 and 16.

個別電極１８としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｕ系材料、Ｎｉの単独もしくは２種以上の組み合わせからなる導体などが使用され、薄層化しても高い導電性が得られるという点でＡｕ系材料によって形成されるのがよい。 The individual electrode 18 is made of Ag, Cu, Pd, Pt, Rh, an Au-based material, a conductor made of Ni alone or in combination of two or more, and the like. It is good to form with Au type material.

次に、本発明の圧電アクチュエータ１１の製造方法について説明する。図２は、圧電アクチュエータ１１の製造工程を示す断面図である。まず、前記したチタン酸ジルコン酸鉛化合物、チタン酸鉛化合物、チタン酸バリウム化合物などを主成分とする圧電性セラミックス原料粉末を準備する。このセラミックス原料粉末は、平均粒径が2μｍ以下、好ましくは0.7μｍ以下、より好ましくは0.5μｍ以下であるのがよい。セラミックス原料粉末の平均粒径を2μｍ以下にすることにより焼結時の均一な焼成収縮が得られるので焼成により均質なセラミック層１２，１３，１４を得ることができる。このセラミック原料粉末と有機バインダ成分を混合しスラリを調製する。ついで、このスラリを用いてロ―ルコータ法、スリットコータ法、ドクターブレード法等の一般的なシート成形法によって、焼成後にセラミック層１２，１３，１４となる３枚のグリーンシートを作製する（図２(a)：成形工程）。なお、図２では、便宜上これらのグリーンシートをそれぞれグリーンシート１２，１３，１４という。 Next, a method for manufacturing the piezoelectric actuator 11 of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the piezoelectric actuator 11. First, a piezoelectric ceramic raw material powder mainly containing the above-described lead zirconate titanate compound, lead titanate compound, barium titanate compound, etc. is prepared. The ceramic raw material powder has an average particle size of 2 μm or less, preferably 0.7 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. By setting the average particle size of the ceramic raw material powder to 2 μm or less, uniform firing shrinkage at the time of sintering can be obtained, so that uniform ceramic layers 12, 13, and 14 can be obtained by firing. A slurry is prepared by mixing the ceramic raw material powder and the organic binder component. Next, using this slurry, three green sheets that become ceramic layers 12, 13, and 14 after firing are produced by a general sheet forming method such as a roll coater method, a slit coater method, and a doctor blade method (see FIG. 2 (a): molding process). In FIG. 2, these green sheets are referred to as green sheets 12, 13, and 14, respectively, for convenience.

ついで、成形工程で得られたグリーンシート１２，１３，１４を加圧する（加圧工程）。加圧法として公知の手法を採用することができるが、均一な厚みにすることが容易である点で、加圧には特にロール加圧法、平面加圧法、静水圧加圧法等を用いることができる。このように、シート成形後にグリーンシートの加圧処理を行うことで、シートの密度を高め、厚みばらつきや密度ばらつきを低減することができる。加圧圧力は、材料組成、有機バインダ量、グリーンシート厚み等によって異なるが10〜100ＭＰａ、特に、20〜50ＭＰａ、更には、30〜40ＭＰａの圧力で加圧するのが好ましい。 Next, the green sheets 12, 13, and 14 obtained in the forming process are pressurized (pressurizing process). A known method can be adopted as the pressurizing method, but a roll pressurizing method, a plane pressurizing method, a hydrostatic pressurizing method, etc. can be used for pressurization because it is easy to obtain a uniform thickness. . Thus, by performing the pressure treatment of the green sheet after forming the sheet, it is possible to increase the density of the sheet and reduce thickness variation and density variation. The pressurizing pressure varies depending on the material composition, the amount of the organic binder, the thickness of the green sheet, and the like, but it is preferable to pressurize at a pressure of 10 to 100 MPa, particularly 20 to 50 MPa, and more preferably 30 to 40 MPa.

上述したように、本発明によれば、セラミック原料粉末を主成分とするグリーンシート１２，１３，１４と、焼成温度においてグリーンシート１２，１３，１４よりも表面に平行な方向に対して大きい収縮率を有する高収縮層１５，１６とを、塗布層やグリーンシートとして形成し、これらを積層した積層体を形成し、焼成することが重要である。焼成においては、高収縮層１５，１６がグリーンシート１２，１３，１４よりも収縮が大きいため、グリーンシート１２，１３，１４の収縮を促進し、グリーンシート単独での焼成温度よりも低い温度で焼成することができる。 As described above, according to the present invention, the green sheets 12, 13, and 14 containing ceramic raw material powder as a main component and the shrinkage that is greater in the firing temperature than the green sheets 12, 13, and 14 in the direction parallel to the surface. It is important to form the high-shrinkage layers 15 and 16 having a rate as a coating layer or a green sheet, to form a laminate in which these are laminated, and to fire. In firing, the high shrinkage layers 15 and 16 are more contracted than the green sheets 12, 13 and 14, so that the shrinkage of the green sheets 12, 13 and 14 is promoted and the temperature is lower than the firing temperature of the green sheet alone. It can be fired.

本発明における焼成状態を、図３に示すグラフを用いて説明する。図３は、グリーンシートおよび高収縮層の収縮曲線を示すグラフである。図３に示す収縮曲線は、粉末成形体を特定温度に昇温するとともに、該特定温度で一定時間保持した後に冷却し、その試料寸法を測定して得ることができる。図３に示すように、破線で示すグリーンシートの収縮率よりも実線で示す高収縮層の収縮率の方が大きい。例えば、高収縮層の収縮率は温度Ｔ₁以上で一定となるが、グリーンシートの収縮率はＴ₀まで一定にならない。従って、高収縮層を含まない積層体の場合、その焼成温度をＴ₀以上に設定する必要があるが、グリーンシートと高収縮層を複数積層した積層体を作製して焼成することにより、グリーンシートをＴ₀よりも低い温度、例えばＴ₁で焼結させることができる。 The firing state in the present invention will be described with reference to the graph shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing shrinkage curves of the green sheet and the high shrinkage layer. The shrinkage curve shown in FIG. 3 can be obtained by raising the temperature of the powder compact to a specific temperature, holding it at the specific temperature for a certain period of time, cooling it, and measuring the sample dimensions. As shown in FIG. 3, the shrinkage rate of the high shrinkage layer indicated by the solid line is larger than the shrinkage rate of the green sheet indicated by the broken line. For example, the shrinkage rate of the high shrinkage layer is constant at a temperature T ₁ or higher, but the shrinkage rate of the green sheet is not constant until T ₀ . Therefore, in the case of a laminate that does not include a high shrinkage layer, the firing temperature needs to be set to T ₀ or more. However, by producing and firing a laminate in which a plurality of green sheets and high shrinkage layers are laminated, The sheet can be sintered at a temperature below T ₀ , eg, T ₁ .

このような積層体を得るためには、例えばグリーンシートや高収縮層の粉末成形体密度を調整することにより達成できる。粉末成形体密度は、バインダー量、成形時の加圧圧力、乾燥温度、乾燥時間等に依存し、これらの製造条件を調整する。また、焼成温度の設定は、高収縮層の収縮とグリーンシートの収縮とを勘案し決定するが、グリーンシートを含み、高収縮層を含まない積層体の焼成温度よりも低く、高収縮層単独の焼成温度よりも高い温度で焼成するのが好ましい。 In order to obtain such a laminate, for example, it can be achieved by adjusting the density of the green sheet or the powder compact of the highly shrinkable layer. The density of the powder compact depends on the amount of binder, the pressure applied during molding, the drying temperature, the drying time, and the like, and the production conditions are adjusted. The setting of the firing temperature is determined in consideration of the shrinkage of the high shrinkage layer and the shrinkage of the green sheet. However, the firing temperature is lower than the firing temperature of the laminate including the green sheet and not containing the high shrinkage layer. It is preferable to perform firing at a temperature higher than the firing temperature.

また、焼成温度に達する前に、焼成温度よりも低い温度、例えば図３において、高収縮層の収縮開始温度Ｔ₃よりも大きく、収縮完了温度Ｔ₁の間の温度Ｔ₂で一定時間保持することがグリーンシートの収縮、すなわち積層体の収縮を安定化するために好ましい処理である。特に、Ｔ₂は、Ｔ₁に近く高収縮層の収縮率が大きく、かつ、グリーンシートの収縮率が小さい温度に設定するのが望ましい。 Also, before reaching the firing temperature, the firing temperature lower temperatures than, for example, in FIG. 3, larger than the shrinkage starting temperature T ₃ of the high-shrink layer, a certain holding time at temperature T ₂ between shrinkage completion temperature T ₁ of This is a preferable treatment for stabilizing the shrinkage of the green sheet, that is, the shrinkage of the laminate. In particular, it is desirable to set T ₂ at a temperature close to T ₁ where the shrinkage rate of the high shrinkage layer is large and the shrinkage rate of the green sheet is small.

上記のような収縮曲線は、グリーンシートや積層体等のバルク体であれば容易に得ることができるが、高収縮層がグリーンシートへの塗布層等からなる場合には、塗布層単独の収縮曲線を得るのが難しいことがある。その場合には、グリーンシート単体または高収縮層を含まない積層体の収縮率を測定し、高収縮層とグリーンシートとの積層体の収縮率を測定し、高収縮層の付加によって収縮率が大きくなった場合に、グリーンシートよりも塗布層（高収縮層）が大きな収縮率を有していると判断できる。 The shrinkage curve as described above can be easily obtained if it is a bulk material such as a green sheet or a laminate, but when the high shrinkage layer is composed of a coating layer to the green sheet, the shrinkage of the coating layer alone. It can be difficult to get a curve. In that case, the shrinkage rate of the green sheet alone or the laminate not including the high shrinkage layer is measured, the shrinkage rate of the laminate of the high shrinkage layer and the green sheet is measured, and the shrinkage rate is reduced by adding the high shrinkage layer. When it becomes large, it can be judged that the coating layer (high shrinkage layer) has a larger shrinkage rate than the green sheet.

次に、前記した電極材料（導電性物質）からなる導体ペーストを用いて、加圧工程で得られたグリーンシートのうち、焼成後にセラミック層１３およびセラミック層１４となるグリーンシート１３，１４の一方の表面に高収縮層１５および高収縮層１６をそれぞれ形成する（図２(b)）。導体ペースト中の電極材料の平均粒径は2μｍ以下であるのがよい。 Next, one of the green sheets 13 and 14 that become the ceramic layer 13 and the ceramic layer 14 after firing among the green sheets obtained in the pressurizing step using the conductive paste made of the electrode material (conductive substance) described above. A high shrinkage layer 15 and a high shrinkage layer 16 are formed on the surface of the film (FIG. 2B). The average particle diameter of the electrode material in the conductor paste is preferably 2 μm or less.

次に、グリーンシート１２，１３，１４を図２(c)に示す順に積層し、密着させて積層体を得る（積層工程）。なお、図２では、便宜上この積層体を積層体１７という。密着を行う手法としては、接着成分の含まれた密着液使用による方法、加熱によりグリーンシート中の有機バインダ成分に接着性を持たせて密着する方法、加圧だけで密着させる方法等を例示できる。 Next, the green sheets 12, 13, and 14 are laminated in the order shown in FIG. 2 (c) and are brought into close contact to obtain a laminated body (lamination step). In FIG. 2, this stacked body is referred to as a stacked body 17 for convenience. Examples of the adhesion method include a method using an adhesion liquid containing an adhesive component, a method of bringing an organic binder component in a green sheet into an adhesive state by heating, and a method of adhering only by pressing. .

本発明では、積層体１７の厚みＺは、圧電アクチュエータ１１の変位量を大きくするという点で、100μｍ以下、好ましくは80μｍ以下、より好ましくは50μｍ以下であるのがよい。一方、厚みＺの下限値は、取扱中や作動中に破損しない程度の機械的強度を有し、印加される電圧に耐えうるようにするために、好ましくは20μｍ以上、より好ましくは25μｍ以上、さらに好ましくは30μｍ以上であるのがよい。 In the present invention, the thickness Z of the laminated body 17 is 100 μm or less, preferably 80 μm or less, more preferably 50 μm or less in terms of increasing the amount of displacement of the piezoelectric actuator 11. On the other hand, the lower limit of the thickness Z has a mechanical strength that does not break during handling or operation, and is preferably 20 μm or more, more preferably 25 μm or more in order to withstand the applied voltage. More preferably, it is 30 μm or more.

また、積層体１７では、高収縮層１５，１６は、積層体１７の厚み方向の断面において、積層体１７の厚みの１／２の位置を通りかつ積層体１７の表面に平行な線に関して線対称となるようにグリーンシート１２，１３，１４と積層されて配置されている。すなわち、高収縮層１５，１６は、積層体１７の厚み方向の断面において、積層体１７の厚みの１／２の位置を通りかつ積層体１７の表面に平行な線からそれぞれｔの距離を隔てて配置されている。 Further, in the laminate 17, the high shrinkage layers 15 and 16 are lined with respect to a line passing through a position of ½ of the thickness of the laminate 17 and parallel to the surface of the laminate 17 in the cross section in the thickness direction of the laminate 17. The green sheets 12, 13, and 14 are stacked so as to be symmetrical. That is, the high-shrinkage layers 15 and 16 are separated from each other by a distance t from a line passing through a position of ½ of the thickness of the multilayer body 17 and parallel to the surface of the multilayer body 17 in the cross section in the thickness direction of the multilayer body 17. Are arranged.

高収縮層１５，１６間の距離、最上層の高収縮層１５の上方側の表面と積層体１７の上方側の表面との距離および最下層の高収縮層１６の下方側の表面と積層体１７の下方側の表面との距離（すなわち、グリーンシート１２，１３，１４の厚み）は、特に限定されないが、圧電体として大きな変位量を得ることができるという点で、好ましくは30μｍ以下、より好ましくは10〜30μｍであるのがよい。各グリーンシートの厚みばらつきは15％以下、特に10％以下にするのがよい。これにより、焼成後に形成されるセラミック層１２，１３，１４の厚みばらつきを低減して反りやうねりをより確実に抑制することができる。また、より低温で収縮を得るという点で、グリーンシート１２，１３，１４の厚みは、２０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であるのよい。さらに、高収縮層の駆動力を十分に発揮させるために、高収縮層１５，１６とグリーンシート１２，１３，１４の厚みを同程度にしてもよい。 The distance between the high shrinkage layers 15 and 16, the distance between the upper surface of the uppermost high shrinkage layer 15 and the upper surface of the laminate 17, and the lower surface and the laminate of the lowermost high shrinkage layer 16 The distance from the lower surface of 17 (that is, the thickness of the green sheets 12, 13, and 14) is not particularly limited, but is preferably 30 μm or less in that a large amount of displacement can be obtained as a piezoelectric body. Preferably it is 10-30 micrometers. The thickness variation of each green sheet should be 15% or less, especially 10% or less. Thereby, the thickness dispersion | variation of the ceramic layers 12, 13, and 14 formed after baking can be reduced, and a curvature and a wave | undulation can be suppressed more reliably. Moreover, the thickness of the green sheets 12, 13, and 14 is 20 micrometers or less, Preferably it is 15 micrometers or less, More preferably, it is 10 micrometers or less from the point that shrinkage | contraction is obtained at lower temperature. Furthermore, the thickness of the high shrinkage layers 15 and 16 and the green sheets 12, 13 and 14 may be approximately the same in order to sufficiently exert the driving force of the high shrinkage layer.

高収縮層１５，１６の厚みは0.5〜5μｍ、好ましくは1〜2μｍであるのがよい。高収縮層１５，１６の厚みが0.5μｍ未満になると、この高収縮層１５，１６の収縮力が小さくなり、グリーンシート１２，１３，１４の焼成駆動力を高めて焼成開始温度を下げる効果が十分に得られないおそれがある。一方、高収縮層１５，１６が5μｍを超えると、焼成後のセラミック層１２，１３，１４のコンプライアンス（ヤング率の逆数）が小さくなり、十分な変位量が得られなくなるおそれがある。 The thickness of the high shrinkage layers 15 and 16 is 0.5 to 5 μm, preferably 1 to 2 μm. When the thickness of the high shrinkage layers 15 and 16 is less than 0.5 μm, the shrinkage force of the high shrinkage layers 15 and 16 is reduced, and the effect of increasing the firing driving force of the green sheets 12, 13 and 14 and lowering the firing start temperature is obtained. There is a possibility that it cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the high shrinkage layers 15 and 16 exceed 5 μm, the compliance (reciprocal of Young's modulus) of the fired ceramic layers 12, 13, and 14 may be small, and a sufficient amount of displacement may not be obtained.

高収縮層１５，１６の収縮率は、特に限定されず、グリーンシート１２，１３，１４よりも大きければよい。例えば、前記したペロブスカイト型化合物の収縮率は85％〜95％程度であるので、この場合の高収縮層１５，１６の収縮率は85％未満であればよい。また、高収縮層１５，１６は、グリーンシートの形態に成形した後、該グリーンシート（高収縮層１５，１６）をグリーンシート１３，１４の表面にそれぞれ配置するようにしてもよいが、焼成時の収縮率がグリーンシート１２，１３，１４よりも大きければ、これには限定されず、印刷等による塗布層であっても、その他の形態であってもよい。なお、収縮率は、高収縮層となるシートもしくはバルク体を加熱し、加熱温度とそのときの収縮量のカーブを取ることで測定できる。 The shrinkage rate of the high shrinkage layers 15 and 16 is not particularly limited as long as it is larger than the green sheets 12, 13 and 14. For example, since the shrinkage rate of the perovskite type compound is about 85% to 95%, the shrinkage rate of the high shrinkage layers 15 and 16 in this case may be less than 85%. The high shrinkage layers 15 and 16 may be formed in the form of a green sheet, and then the green sheets (high shrinkage layers 15 and 16) may be disposed on the surfaces of the green sheets 13 and 14, respectively. If the shrinkage rate at the time is larger than that of the green sheets 12, 13, and 14, the present invention is not limited to this, and it may be a coating layer by printing or the like or other forms. The shrinkage rate can be measured by heating a sheet or bulk body that becomes a highly shrinkable layer and taking a curve of the heating temperature and the shrinkage amount at that time.

次に、積層工程で得られた積層体１７は、脱脂処理して積層体１７中の有機成分の除去を行った後、酸素雰囲気中において焼成される。この積層体１７の焼成時には、高収縮層１５，１６による焼成収縮によってグリーンシート１２，１３，１４の焼成収縮が促進されるので、グリーンシート１２，１３，１４の焼結開始温度を低下させて積層体１７の焼成温度を下げることができる。焼成温度は、グリーンシート単独での焼成温度よりも低い温度、好ましくは50℃以上低い温度、より好ましくは70〜100℃低い温度であるのがよい。具体的には、Ｐｂを含むペロブスカイト型化合物を原料とする場合には、一般に1100℃を超える温度で焼成されるが、本発明では1100℃以下で焼成することができる。これにより、積層体１７が、グリーンシート単独での焼成温度において揮発性の高いＰｂを含んでいる場合であっても、上記のように積層体１７の焼成温度の低温化が図れるので、Ｐｂの蒸発量を少なくでき、組成の制御が容易になる。このようにして圧電アクチュエータ基板１７を得ることができる（焼成工程）。この焼成工程では、酸素濃度を90％以上、好ましくは95〜99％とするのがよい。 Next, the laminated body 17 obtained in the laminating process is degreased to remove organic components in the laminated body 17 and then fired in an oxygen atmosphere. At the time of firing the laminate 17, the firing shrinkage of the green sheets 12, 13, 14 is promoted by firing shrinkage due to the high shrinkage layers 15, 16, so that the sintering start temperature of the green sheets 12, 13, 14 is lowered. The firing temperature of the laminate 17 can be lowered. The firing temperature may be lower than the firing temperature of the green sheet alone, preferably 50 ° C. or more, more preferably 70 to 100 ° C. Specifically, when a perovskite type compound containing Pb is used as a raw material, it is generally fired at a temperature exceeding 1100 ° C., but in the present invention, it can be fired at 1100 ° C. or lower. Thereby, even when the laminated body 17 contains Pb having high volatility at the firing temperature of the green sheet alone, the firing temperature of the laminated body 17 can be lowered as described above. The amount of evaporation can be reduced and the composition can be easily controlled. In this way, the piezoelectric actuator substrate 17 can be obtained (firing process). In this firing step, the oxygen concentration is 90% or more, preferably 95 to 99%.

なお、圧電アクチュエータ基板１７を作製する焼成工程においては、積層工程で得られた積層体をジルコニアもしくはマグネシアからなる試料台板を介して複数段積みにし、さらに、この段積みされた積層体上に重しを置いて焼成することが望ましい。このようにすることにより、圧電アクチュエータ基板１７の反り変形がさらに抑制される。 In the firing step for producing the piezoelectric actuator substrate 17, the laminated body obtained in the laminating step is stacked in a plurality of stages through a sample base plate made of zirconia or magnesia, and further on the stacked stack. It is desirable to fire with a weight. By doing so, warping deformation of the piezoelectric actuator substrate 17 is further suppressed.

最後に、圧電アクチュエータ基板１７における一方の表面に導電ペーストをスクリーン印刷や蒸着などによって印刷し、600〜800℃程度で焼成することにより個別電極１８を形成することができる。これにより、図２(d)に示す圧電アクチュエータ１１を得ることができる。上記のように、積層体１７に対称性を持たせた状態で焼成して圧電アクチュエータ基板１７を得る方法は、焼成時の反りやうねりを防止するのに有効である。 Finally, the individual electrodes 18 can be formed by printing a conductive paste on one surface of the piezoelectric actuator substrate 17 by screen printing, vapor deposition, or the like, and baking at about 600 to 800 ° C. Thereby, the piezoelectric actuator 11 shown in FIG. 2D can be obtained. As described above, the method of obtaining the piezoelectric actuator substrate 17 by firing in a state where the laminated body 17 has symmetry is effective in preventing warpage and undulation during firing.

以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は上述した実施形態のみに限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良したものにも適用できることは言うまでもない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was shown, it cannot be overemphasized that this invention is applicable not only to embodiment mentioned above but what was changed and improved in the range which does not deviate from the summary of this invention.

例えば、上記実施形態では、積層体中に高収縮層を２層設けた場合について説明したが、１層あるいは３層以上設けることもできる。ただし、これらの場合にも、高収縮層は積層体中において前記した線対称の位置に配置されることが必要である。 For example, in the above-described embodiment, the case where two high-shrinkage layers are provided in the laminated body has been described. However, one layer or three or more layers may be provided. However, also in these cases, the high-shrinkage layer needs to be arranged at the above-described line-symmetric position in the laminate.

また、上記実施形態では、圧電アクチュエータ基板を例に挙げて説明したが、本発明は電子工業用途で好適に用いられる各種セラミックス基板にも同様に適用することができる。 In the above-described embodiment, the piezoelectric actuator substrate has been described as an example. However, the present invention can be similarly applied to various ceramic substrates suitably used in the electronics industry.

［実施例１］
まず、セラミックス原料として、平均粒径（Ｄ５０）が0.5μｍのチタン酸ジルコン酸鉛化合物粉末と、有機溶剤と、有機バインダーと、界面活性剤とを混合したスラリを準備し、このスラリをロールコーター法にて厚み20μｍのグリーンシートに成形した。次に、予め、導電ペースト単体での収縮率を測定し、グリーンシートよりも収縮率を大きくするように有機バインダと有機溶剤を調整した平均粒径１μｍのＡｇ−Ｐｄ（Ａｇ：Ｐｄ＝80：20）からなる導体ペーストを用いて、前記グリーンシートのうち、２枚のグリーンシ―トの一方の表面に厚み5μｍの高収縮層をスクリーン印刷法にて形成した。次に、高収縮層が形成されていないグリーンシートを上層に、高収縮層を形成したグリーンシートを中層および下層に配置して積層し、加圧密着を行い積層体を得た。次に、この積層体を大気中において６００℃で３時間脱脂処理を行い、ついで酸素濃度９５％の雰囲気中において温度１１００℃で２時間焼成を行い、圧電アクチュエータ基板を得た。 [Example 1]
First, as a ceramic material, a slurry in which a lead zirconate titanate compound powder having an average particle size (D50) of 0.5 μm, an organic solvent, an organic binder, and a surfactant is mixed is prepared. This was formed into a green sheet having a thickness of 20 μm by the method. Next, the shrinkage rate of the conductive paste alone was measured in advance, and an organic binder and an organic solvent were adjusted so that the shrinkage rate was larger than that of the green sheet. Ag—Pd (Ag: Pd = 80: 20) A high-shrinkage layer having a thickness of 5 μm was formed on one surface of two green sheets of the green sheet by the screen printing method. Next, a green sheet in which a high shrinkage layer was not formed was placed in an upper layer, and a green sheet in which a high shrinkage layer was formed was placed in an intermediate layer and a lower layer and laminated, followed by pressure adhesion to obtain a laminate. Next, the laminate was degreased at 600 ° C. for 3 hours in the air, and then fired at 1100 ° C. for 2 hours in an atmosphere having an oxygen concentration of 95% to obtain a piezoelectric actuator substrate.

得られた圧電アクチュエータ基板の一方の表面に蒸着にて導体パターンを１０点形成することにより圧電アクチュエータを得た。この圧電アクチュエータについて、静電容量測定機（ＬＣＲメーター）を用いて各点の静電容量の測定を行い、画像認識測長機を用いて導体パターン面積および圧電体厚みを測定し、これらのデータから比誘電率を算出した。 Ten conductor patterns were formed by vapor deposition on one surface of the obtained piezoelectric actuator substrate to obtain a piezoelectric actuator. For this piezoelectric actuator, the capacitance at each point is measured using a capacitance measuring machine (LCR meter), and the conductor pattern area and piezoelectric thickness are measured using an image recognition length measuring machine. From the above, the relative dielectric constant was calculated.

その結果、１０点の比誘電率の平均値は２０３０で、最大値は２１１０、最小値は１９４０であり、比誘電率のばらつきは±５％以内であった。また、非接触式レーザー3次元形状測定機を用いて圧電アクチュエータ基板の反り量の測定を行った。その結果、反り量は１６μｍと小さかった。ここで、反り量とは、基準面に対する基板面内の最大高さと最小高さの差を示している。 As a result, the average value of the relative permittivity at 10 points was 2030, the maximum value was 2110, the minimum value was 1940, and the variation in relative permittivity was within ± 5%. In addition, the amount of warpage of the piezoelectric actuator substrate was measured using a non-contact type laser three-dimensional shape measuring machine. As a result, the amount of warpage was as small as 16 μm. Here, the warping amount indicates a difference between the maximum height and the minimum height in the substrate surface with respect to the reference surface.

［実施例２］
まず、セラミックス原料として、平均粒径（Ｄ５０）が0.5μｍのチタン酸ジルコン酸鉛化合物粉末と、有機溶剤と、有機バインダーと、界面活性剤とを混合したスラリを準備し、このスラリをロールコーター法にて厚み１５μｍのグリーンシートに成形した。次に、平均粒径１μｍのＡｇ−Ｐｄ（Ａｇ：Ｐｄ＝80：20）からなるスラリを用いて、同様にロールコーター法にて厚み5μｍの高収縮シートを成形した。この高収縮シートの収縮曲線を測定し、グリーンシートよりも大きな収縮率を有することを確認した。ついで、図４に示すように、４層の高収縮層（高収縮シート）２１と５層のグリーンシート２２とを積層し、加圧密着を行い積層体を得た。次に、この積層体を大気中において６００℃で３時間脱脂処理を行い、ついで酸素濃度９５％の雰囲気中において温度１１００℃で２時間焼成を行い、圧電アクチュエータ基板を得た。 [Example 2]
First, as a ceramic material, a slurry in which a lead zirconate titanate compound powder having an average particle size (D50) of 0.5 μm, an organic solvent, an organic binder, and a surfactant is mixed is prepared. This was formed into a green sheet having a thickness of 15 μm by the method. Next, using a slurry made of Ag—Pd (Ag: Pd = 80: 20) having an average particle diameter of 1 μm, a high-shrink sheet having a thickness of 5 μm was similarly formed by the roll coater method. The shrinkage curve of this highly shrinkable sheet was measured, and it was confirmed that the shrinkage rate was larger than that of the green sheet. Next, as shown in FIG. 4, four high-shrinkage layers (high-shrinkage sheets) 21 and five layers of green sheets 22 were laminated, and pressure-adhered to obtain a laminate. Next, the laminate was degreased at 600 ° C. for 3 hours in the air, and then fired at 1100 ° C. for 2 hours in an atmosphere having an oxygen concentration of 95% to obtain a piezoelectric actuator substrate.

得られた圧電アクチュエータ基板を実施例１と同様の手法で評価を行った。その結果、１０点の比誘電率の平均値は２０７５で、最大値は２１６７、最小値は１９８０であり、比誘電率のばらつきは±５％以内であった。また、非接触式レーザー3次元形状測定機を用いて圧電アクチュエータ基板の反り量の測定を行った。その結果、反り量は２１μｍと小さかった。 The obtained piezoelectric actuator substrate was evaluated by the same method as in Example 1. As a result, the average value of the relative permittivity at 10 points was 2075, the maximum value was 2167, the minimum value was 1980, and the variation in relative permittivity was within ± 5%. In addition, the amount of warpage of the piezoelectric actuator substrate was measured using a non-contact type laser three-dimensional shape measuring machine. As a result, the warpage amount was as small as 21 μm.

［比較例１］
グリーンシートの表面に高収縮層を形成せず、焼成温度を１２００℃とした他は、実施例１と同様にして圧電アクチュエータ基板を作製し、得られた圧電アクチュエータ基板の一方の表面に蒸着にて導体パターンを１０点形成し、他方の表面に高収縮層を形成することにより圧電アクチュエータを得た。この圧電アクチュエータについて、実施例と同様にして比誘電率および反り量の測定を行った。 [Comparative Example 1]
A piezoelectric actuator substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the high shrinkage layer was not formed on the surface of the green sheet and the firing temperature was 1200 ° C., and vapor deposition was performed on one surface of the obtained piezoelectric actuator substrate. Thus, ten conductor patterns were formed, and a high shrinkage layer was formed on the other surface to obtain a piezoelectric actuator. With respect to this piezoelectric actuator, the relative dielectric constant and the amount of warpage were measured in the same manner as in the example.

その結果、１０点の比誘電率の平均値は１８８０で、最大値は２０９０、最小値は１７４０であり、比誘電率のばらつきは±１０％以上であった。また、反り量は１６μｍと小さかった。 As a result, the average value of the relative permittivity at 10 points was 1880, the maximum value was 2090, the minimum value was 1740, and the variation in relative permittivity was ± 10% or more. Further, the amount of warpage was as small as 16 μm.

［比較例２］
１枚のグリーンシートにのみ高収縮層を形成し、高収縮層を形成していないグリーンシートを上層および下層に、高収縮層を形成したグリーンシートを中層に配置して積層した他は、実施例１と同様にして圧電アクチュエータを作製し、比誘電率および反り量の測定を行った。 [Comparative Example 2]
The high shrinkage layer is formed only on one green sheet, the green sheet without the high shrinkage layer is placed on the upper layer and the lower layer, and the green sheet with the high shrinkage layer is placed on the middle layer. A piezoelectric actuator was manufactured in the same manner as in Example 1, and the relative dielectric constant and the amount of warpage were measured.

その結果、１０点の比誘電率の平均値は１９９０で、最大値は２０７０、最小値は１９００であり、比誘電率のばらつきは±５％以内であった。また、反り量は１００μｍ以上と大きいものであった。 As a result, the average value of the relative permittivity at 10 points was 1990, the maximum value was 2070, the minimum value was 1900, and the variation in relative permittivity was within ± 5%. Further, the amount of warpage was as large as 100 μm or more.

以上のように、実施例１，２の圧電アクチュエータでは、圧電特性のばらつきが小さく、しかも反りやうねりも小さいことがわかった。 As described above, it was found that the piezoelectric actuators of Examples 1 and 2 had small variations in piezoelectric characteristics, and also had little warpage and undulation.

本発明の一実施形態にかかる圧電アクチュエータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piezoelectric actuator concerning one Embodiment of this invention. 図１の圧電アクチュエータの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the piezoelectric actuator of FIG. グリーンシートおよび高収縮層の収縮曲線を示すグラフである。It is a graph which shows the shrinkage | contraction curve of a green sheet and a highly shrinkable layer. 実施例２において作製した積層体の構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a configuration of a laminate produced in Example 2. FIG. 従来の圧電アクチュエータを備えたインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the inkjet recording head provided with the conventional piezoelectric actuator.

Explanation of symbols

１１圧電アクチュエータ
１２，１３，１４セラミック層
１５，１６高収縮層
１７圧電アクチュエータ基板
１８個別電極 11 Piezoelectric actuator 12, 13, 14 Ceramic layer 15, 16 High shrinkage layer 17 Piezoelectric actuator substrate 18 Individual electrode

Claims

The ceramic raw material powder and a green sheet mainly composed, a conductive material mainly, the green sheet during firing at temperature for starting the contraction ratio of contract against the direction parallel to the surface than the green sheet thickness and high shrinkage layer are stacked a ceramics substrate obtained by firing the following laminate 100μm is large,
The firing temperature for firing the laminate is lower than the temperature at which the shrinkage rate becomes constant when the green sheet is fired alone,
In the thickness direction of the cross section of the laminate, arranged so that the high-shrink layer to pair a line parallel to the surface before Symbol laminate as and the laminate the position of 1/2 of the thickness of the line symmetry A ceramic substrate characterized by being made.

A plurality of the high shrinkage layers are arranged, the distance between the high shrinkage layers, the distance between the upper surface of the upper layer and the upper surface of the laminate, and the lower layer of the high shrinkage layer The ceramic substrate according to claim 1, wherein the distance between the surface on the side and the surface on the lower side of the laminate is 30 μm or less.

The ceramic substrate according to claim 1 or 2, wherein the highly shrinkable layer has a thickness of 0.5 to 5 µm.

The ceramic substrate according to claim 1, wherein the ceramic raw material powder is a piezoelectric ceramic raw material powder.

5. The piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the ceramic raw material powder is a perovskite-type compound powder containing Pb, Zr, and Ti, and the conductive substance is Ag. .

The piezoelectric actuator substrate according to claim 5, wherein the high shrinkage layer contains 80% by mass or more of Ag.

7. A piezoelectric actuator, wherein an electrode is formed on one surface of the piezoelectric actuator substrate according to claim 5.

The piezoelectric actuator according to claim 7, wherein a plurality of the electrodes are arranged on the one surface.

The ceramic raw material powder and a green sheet mainly composed, a conductive material mainly, the green sheet during firing at temperature for starting the contraction ratio of contract against the direction parallel to the surface than the green sheet laminating a large high shrink layer, a thickness less is formed of the laminate 100 [mu] m, and firing the laminate, a method of manufacturing a ceramics substrate,
The firing temperature for firing the laminate is lower than the temperature at which the shrinkage rate becomes constant when the green sheet is fired alone,
Through the 1/2 position of the thickness before Symbol laminate, and a ceramic substrate, characterized by arranging the high-shrink layer so as to be linearly symmetrical across pairs a line parallel to the surface of the laminate Production method.

The method for producing a ceramic substrate according to claim 9 , wherein the laminate is fired at a temperature lower by 50 ° C. or more than a temperature at which a shrinkage rate becomes constant when the green sheet is fired alone.

The method for producing a ceramic substrate according to claim 9 or 10 , wherein a plurality of the high shrinkage layers are provided in and / or on the surface of the laminate.

The method for producing a ceramic substrate according to claim 9 , wherein the ceramic raw material powder contains Pb.

13. The method of manufacturing a ceramic substrate according to claim 9 , wherein the ceramic raw material powder is a perovskite type compound powder containing Pb, Zr and Ti, and the conductive substance is Ag. A method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate.

The method for manufacturing a piezoelectric actuator substrate according to claim 13 , wherein an oxygen concentration in a firing atmosphere when firing the laminate is 90% or more.