层叠型压电元件以及电子设备的制作方法

本发明涉及层叠型压电元件以及电子设备。

背景技术：

1、压电元件利用将机械能转换为电能的正压电效应，而用于传感器元件、发电元件等。另外，压电元件利用将电能转换为机械能的逆压电效应，也被用于振子、发声体、致动器、超声波马达以及泵等。进而，压电元件通过正压电效应和逆压电效应的并用，也被用于电路元件以及振动控制元件等。

2、作为压电元件，已知如下的层叠型压电元件，其具备多个压电陶瓷层和配置于该各压电陶瓷层之间且每隔一层电连接的内部电极。层叠型压电元件具有以比较小的元件尺寸得到较大的电压、位移的优点。

3、在压电元件中，由于在工作时伴有变形，因此由于反复使用，有时会在陶瓷部分产生微小的裂纹。此时，层叠型压电元件中，压电陶瓷层的厚度较薄，因此有时内部电极通过裂纹暴露于外部环境。如果在高湿度环境下持续使用该状态的层叠型压电元件，则水分会通过裂纹到达内部电极，可能引起绝缘破坏。

4、作为抑制水分向压电元件内侵入的手段，在专利文献1中公开了以覆盖压电元件的表面的方式设置由绝缘性树脂构成的被覆膜的内容。

5、另外，在专利文献2中，作为防止在层叠型压电致动器的制造时或驱动时产生裂纹的手段，公开了如下内容：由电极部和虚设部构成内部电极，该电极部在元件外周露出一部分并与外部电极电连接，该虚设部配置在该电极部的周围，不与电极部接合。

6、作为在层叠型的陶瓷元件中设置具有与内部电极不同的功能的电极的技术，还已知如下内容：在层叠陶瓷电容器中，在位于比最上层和最下层的内部电极靠外侧(上侧和下侧)的、对电容形成没有贡献的电介质层中，配置对电容形成没有贡献的电极(专利文献3至5)。

7、在先技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开2019-102525号公报

10、专利文献2：日本特开平3-270944号公报

11、专利文献3：日本特开平7-335473号公报

12、专利文献4：日本特开2009-224589号公报

13、专利文献5：日本特许第5467702号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、专利文献1中公开的技术必须形成被覆膜，因此，所需的原材料的增加、以及元件的制造所需的工时的增加导致的制造成本的高涨成为问题。

3、另外，专利文献2所公开的技术中，对从层叠方向观察时位于不与内部电极重叠的部分的压电陶瓷层的裂纹的抑制是有效的，但无法确认与内部电极重叠的部分的裂纹抑制效果。因此，不清楚在高湿度环境下连续工作时是否能够抑制电绝缘性的降低。

4、并且，在专利文献3至专利文献5中，并未公开能够抑制由工作时的元件的变形引起的裂纹的内容，内部电极的连续率也不明确。

5、本发明的目的在于，提供在高湿度环境下连续工作时的电绝缘性的降低得到抑制的层叠型压电元件。

6、用于解决课题的手段

7、本发明人在用于解决上述课题的研究过程中发现，通过将配置在层叠型压电元件的层叠方向的最外部的内部电极以不与极化的压电陶瓷层接触的方式配置，并且将该最外部的内部电极构成为与配置在其内侧的内部电极相比包含更多的间隙部、即连续率低的形态，能够抑制在高湿度环境下连续工作时的电绝缘性的降低，从而完成了本发明。

8、即，用于解决上述课题的本发明的一个方面是一种层叠型压电元件，其具备：由极化的压电陶瓷形成的多个压电陶瓷层；多个活性内部电极，它们以夹着各个所述压电陶瓷层的方式配置；一对端子电极，它们每隔一层与所述活性内部电极电连接；一对覆盖层，它们由未极化的陶瓷形成，以从层叠方向外侧夹着所述压电陶瓷层和所述活性内部电极的组的方式配置；以及一对附加电极，它们分别配置在所述一对覆盖层中，该一对附加电极的连续率比所述活性内部电极的连续率低。

9、另外，本发明的另一方面是搭载有上述层叠型压电元件的触觉用模块。

10、发明效果

11、根据本发明，能够提供在高湿度环境下连续工作时的电绝缘性的降低得到抑制的层叠型压电元件。

技术特征：

1.一种层叠型压电元件，其具备：

2.根据权利要求1所述的层叠型压电元件，其中，所述附加电极和与其相邻的所述活性内部电极之间的距离比相邻的所述活性内部电极彼此间的距离短。

3.根据权利要求1或2所述的层叠型压电元件，其中，所述活性内部电极和所述附加电极由银的含量为50质量％以上的金属构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠型压电元件，其中，在设所述压电陶瓷层的厚度为tp、设所述覆盖层的厚度为tc时，满足tc≤2.5tp。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的层叠型压电元件，其中，所述层叠型压电元件的层叠方向的尺寸与垂直于层叠方向的方向上的最小尺寸之比为0.5以下。

6.一种电子设备，其搭载有权利要求1至5中任一项所述的层叠型压电元件。

技术总结本发明的一个方面所涉及的压电元件具备：由极化的压电陶瓷形成的多个压电陶瓷层；多个活性内部电极，它们以夹着各个所述压电陶瓷层的方式配置；一对端子电极，它们每隔一层与所述活性内部电极电连接；一对覆盖层，它们由未极化的陶瓷形成，以从层叠方向外侧夹着所述压电陶瓷层和所述活性内部电极的组的方式配置；以及一对附加电极，它们分别配置在所述一对覆盖层中，该一对附加电极的连续率比所述活性内部电极的连续率低。技术研发人员：伊藤亮,后藤隆幸受保护的技术使用者：太阳诱电株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/29