[发明专利]包括Sc2O3应力缓冲体的压电元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电器件。 

背景技术

压电元件一般具备：互相交替地层叠压电体和内部电极而得的层叠体；以及设置在该层叠体的侧面上，并与内部电极相连接的外部电极。在对外部电极施加电压时，压电体中异极的内部电极彼此相互重叠的部分(形变区)发生变形。在如此的元件驱动时候，在压电体中的形变区和非形变区的边界上将发生应力集中，容易产生在层叠体的层叠方向上的缝隙等。为此，近年来，提出了很多在层叠体的非形变区中设置应力缓冲体的压电元件的方案，例如在公开号为JP特开平5-243635A的日本专利申请中记载了通过印刷氧化铝浆料而形成作为应力缓冲体的方法。 

但是，在上述现有技术的压电元件中，尽管在层叠体的非形变区形成了氧化铝应力缓冲体，驱动时在层叠体的层叠方向上减缓了的缝隙的形成。但是，该压电元件却得不到相对于驱动时所施加的电场的充分的位移量，产生压电特性降低的新的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电元件，其不仅能确保所期望的压电特性，并且能够防止压电元件在层叠体的层叠方向上的缝隙等的发生。 

本发明研究发现，在由以PZT(钛锆酸铅)为主要成分的压电陶瓷材料形成压电体的情况下，如果将如同Al₂O₃等在不固溶于PZT并在晶界上析出的材料作为应力缓和体，则相对于在驱动时所施加的电场，元件将不会充分地位移。其原因被认为是：由于Al₂O₃等变成晶界成分，从而妨碍了PZT的粒子成长，在压电体中每单位厚度的晶界的数目增多，其结果，在元件上施加驱动电场时在晶界上发生了热损失。根据以上结果，本发明对现有技术中的具有氧化铝应力缓和体的压电元件进行了改进得到本发明。 

根据本发明的压电元件，其包括： 

具备将多个压电体和多个内部电极互相交替地层叠并烧结而成的层叠体， 

所述多个内部电极包含第1电极以及第2电极， 

所述层叠体具有：所述第1电极和所述第2电极在所述层叠体的层叠方向上以互相重叠的形式所构成的形变部分；和设置在所述形变部分的两侧，并且所述第1电极和所述第2电极以在所述层叠体的层叠方向上不互相重叠的形式构成的非形变部分；所述压电体由以钛锆酸铅为主要成分的压电材料形成； 

在所述非形变部分中设置有应力缓和体，该应力缓和体由熔点比所述压电体的烧结温度还要高并且固溶于所述压电体的材料所形成； 所述的应力缓和体优选由Sc2O3形成。 

优选地，所述应力缓和体形成于与所述内部电极相同的层。 

优选地，所述应力缓和体被形成在所述第1电极和所述第2电极之间的层中进入于所述形变部分中。 

优选地，压电体的材料为 

Pb0.999[(Zn1/3Nb2/3)0.11Ti0.425Zr0.465]O₃+0.2wt％Fe₂O₃+0.2wt％Sb₂O₃；所述压电体材料的粉体材料的平均粒径为大约0.6μm。 

优选地，所述应力缓和体的粉体材料的粒径比压电材料的粉体的粒径大；其粒径优选为大约1.2μm。 

优选地，第1电极以及第2电极的材料含有Ag和Pd，优选为含有比例为85∶15的Ag和Pd。 

根据本发明能够确保所期望的压电特性，并且能够防止在层叠体的层叠方向上的缝隙等的发生。由此，可以得到高性能的压电元件。 

附图说明

图1为本发明的压电元件的第1实施方式的结构示意图。 

图2为图1所示的压电元件的侧面图。 

图3为图1所示的层叠体的层构造的部分扩大截面图。 

图4是制造图1所示的压电元件时其中坯层叠体的分解立体图。 

图5是本发明的压电元件的第2实施方式的侧面图。 

具体实施方式

下面通过详细描述和附图，对本发明更充分地理解，但下述详细描述和附图仅为举例说明，不作为将对本发明的限定。对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明的技术思想和范围内包括各种变化和变型方式。 

下面，关于本发明所涉及的压电元件的适合的实施方式，参照附图进行详细说明。