[发明专利]层叠型压电元件有效

专利信息
申请号: 201310252995.6 申请日: 2013-06-24
公开(公告)号: CN103515527A 公开(公告)日: 2014-01-15
发明(设计)人: 伊藤州儿;小泽里志;田村淳 申请(专利权)人: TDK株式会社
主分类号: H01L41/083 分类号: H01L41/083;H01L41/053
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 杨琦
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 层叠 压电 元件
【说明书】:

技术领域

本发明涉及层叠型压电元件。特别是涉及能够防止起因于热电效应(Pyroelectric effect)的特性劣化的层叠型压电元件。

背景技术

压电元件是一种利用压电效应以及逆压电效应并对机械性的位移和电气性的位移实施相互变换的元件。像这样的压电元件例如是通过在成形·烧成压电陶瓷并获得元件主体之后,将电极形成于该主体并进一步施以极化处理来进行制造的。

因为由压电元件而获得的机械性的位移比较微小,所以压电元件例如作为要求精密而且正确的控制的驱动器(actuator)而优选被使用。更为具体的用途可以列举透镜驱动用、HDD的头部驱动用、喷墨打印机的头部驱动用、燃料喷射阀驱动用等。

像这样的压电元件例如在被用于便携式电子机器的情况下,由于周围环境的变化而变得要遭受温度变化的影响。

在设想遭受像这样的温度变化的情况下,在压电元件上会产生由于热电效应而引起的极化率劣化的问题。特别是在温度降低的过程中因为在压电元件上由因热电效应产生的电荷而被施加了与极化处理时相反向的电压,所以在该电压为过大的情况下恐怕会使压电元件的极化率降低。以以上所述形式降低的极化率因为基本上不能够指望在温度再次上升的过程中得到恢复,所以极化率每当温度变化发生重复就渐渐降低并且会有所谓变得最终不能够得到所希望的位移的那样的引起压电元件特性劣化的问题。

为了解决如此问题而在专利文献1(日本国际公开第2007/052599号)记载有在层叠型压电元件上用迁移(migration)防止用外装材料覆盖露出于其侧面的内部电极并进一步使导电性粒子分散于该外装材料的技术。

另外,在专利文献1中记载有由使导电性粒子分散的外装材料而能够抑制由于热电效应而引起的极化率降低。

发明内容

然而,在含有导电粒子的现有技术的外装材料中由导电性粒子的聚集等而形成有局部电阻值低的部分,因而会有所谓恐怕通过该部分而在内部电极之间发生短路的问题。特别是内部电极之间的距离(压电体层的厚度)变得越小则该问题变得越显著。

再有,在想由1个外装材料来达到迁移的防止和极化率降低的抑制的现有技术中因为要求外装材料实现以上所述的两个功能,所以其构成材料的选择和配比调整等是困难的并且会有所谓外装材料的电阻值调整困难的问题。

本发明就是借鉴了如以上所述那样的实际状况而做出的悉心研究,其目的在于提供一种能够确实实现抑制起因于热电效应的特性劣化而且容易实现压电体层的薄层化以及在生产性方面表现优异的层叠型压电元件。

为了达到上述目的,本发明所涉及的层叠型压电元件具备:元件主体,具有两电极露出面,其具有压电活性区域和压电非活性区域,所述压电活性区域是第1内部电极和第2内部电极在层叠方向上夹持压电体层并相对的区域;所述压电非活性区域是所述压电体层只在所述层叠方向的一方与所述第1内部电极或者所述第2内部电极相接触,或者,所述第1内部电极彼此或所述第2内部电极彼此在所述层叠方向上夹持所述压电体层并相对的区域;绝缘层,覆盖所述两电极露出面上的所述压电活性区域;电阻层,由所述绝缘层而相对于所述压电活性区域进行隔离,且以连接所述压电非活性区域中的至少一部分的所述第1内部电极、与所述压电非活性区域中的至少一部分的所述第2内部电极的形式配置于所述两电极露出面上,且电阻值低于所述压电体层;第1外部电极,相对于所述第1内部电极进行电连接;第2外部电极,相对于所述第2内部电极进行电连接。

本发明所涉及的层叠型压电元件通过用绝缘层覆盖两电极露出面上的压电活性区域从而就能够防止迁移(migration),再有,通过由电阻层来连接露出于压电非活性区域的第1内部电极和第2内部电极从而就能够防止由于热电效应而引起的极化率降低。另外,因为电阻层由绝缘层而相对于压电活性区域被隔离,所以能够防止由于电阻层内的导电性粒子的不均匀程度而在内部电极之间发生短路。

因此,本发明所涉及的层叠型压电元件减小压电活性区域中的第1内部电极与第2内部电极的距离是可能的,并且对于小型化来说是有利的。另外,因为能够以一定程度较大地容许电阻层内的不均匀程度,所以制造容易。再有,电阻层因为只要在两电极露出面内连接第1内部电极和第2内部电极的话就够了,所以制作要比例如需要跨越元件主体部中的多个面来形成电阻层那样的样式来得容易。还有,因为绝缘层只要能够进行迁移的防止就够了,所以本发明所涉及的层叠型压电元件能够确实地而且价廉地获得防止迁移的效果。

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