JPS6086883A - 電歪効果素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は縦効果を利用した電歪効果素子の製造法に関す
るものであり、その目的は露出した電極の一部を選択的
にかつ高い信頼度でガラス膜によって被い、絶縁するこ
とである。

これを目的として本発明者等は先に帯電したガラス粉末
を含む懸濁液を用いた電気泳動法により絶縁パターンを
形成することを特徴とする工法を提案している。第１図
〜第６図によってその概略を説明する。第１図、第２図
はガラス被膜を付ける前の電歪材料積層体の内部電極の
露出した端面を示す外観図である。第３図、第４図は帯
状のガラス粉末を付着した電歪材料と内部電極との積層
体の端面を同じく表側と裏側から見た外観図である。１
６で示す内部電極は全て仮設外部電極１２に接続してお
り帯電したガラス粉末を含む懸濁液中で対向電極と外部
電極１２との間に直流電圧を印加することにより内部電
極露出部１６とその周辺のセラミック上に帯状にガラス
粉末１１が付着する。裏側の端面においては仮設外部電
極１４に接続している内部電極１３とその周辺のセラミ
ック上にガラス粉末１５が付着する。これを焼成固着さ
せることにより内部電極露出部とその周辺のセラミック
上に一層おきにガラス被膜が形成される。両端を除去し
素子の最終形状に切断し、外部電極を形成すれば多数の
内部電極を一層おきに接続することができる。第５図は
ガラス被膜を形成した電歪材料積層体の切断位置（点線
部分）を示す外観図である。

第６図は電気的接続を行なった電歪効果素子である。１
７は外部電極で１３で示す内部電極は全てこの外部電極
に接続している。１６で示す内部電極は全て裏側の外部
電極に接続している。プラス側端子１９およびマイナス
側端子２０の間に電圧を印加すれば上、下の保護膜部を
除（電歪材料全体に内部電極に垂直方向の電界とそれに
伴う歪が発生して電歪効果素子として動作する。

この方法の問題点として、電気泳動付着の時にガラスの
付着してはいけない部分、すなわち後で形成される外部
電極に接続させる内部電極の露出部にわずかにガラス粉
が付着し、焼成後不要の薄いガラス膜で被われてしまう
ことである。第７図は不要なガラス膜の固着した端面上
に外部電極を形成した電歪効果素子の断面図である。図
中番号１１　、１５は本来の絶縁被膜。２１は不要のガ
ラス膜を示す。これが形成されると内部電極１３は外部
電極１７に接続されず、内部電極１６は外部電雁１８に
接続されない。１９　、２０はそれぞれマイナス側およ
びプラス側の外部端子を示している。

余計な部分にもガラス粉末が付着する原因は、セラミッ
ク材料の誘電率が高く、誘電分極のために付着させない
内部電極を含めて電歪材料全体の電位が付着させるべき
内部電極の電位とほぼ同じになるからである。比誘電率
２７００の電歪材料積層体に電気泳動法を適用した場合
について、第３図にもとづいて説明する。帯電したガラ
ス粉末を含む懸濁液に前記積層体および対向電極板を設
置し、仮設外部電極１２′と対向電極板との間に２０　
Ｖ　Ｏ）直流電圧を印加した。その時対向電極と内部電
極露出部１３との間の電位差も１７Ｖとかなり大きく、
帯電したガラス粉末の一部は付着させてはいけない西部
電極露出部１３の上にも付着してしまった。

本発明の目的はこのような欠点を除いた電歪効果素子の
製造方法を提供することである。

本発明は帯電したガラス粉末を含む懸濁液中で電歪材料
と内部電極との積層体の端面の内部電極近傍にガラス粉
を付着させる際、この余計な部分への付着を防ぐために
ガラス粉末を付着させない内部電極の電位を対向電極と
同電位か又はそれに近い電位にすることである。対向電
極と同電位あるいは同電位に近づけるためには対向電極
に接続するか、導電物質からなるアンテナを付着させな
い内部電極をまとめた仮設外部電極から出して対向電極
の近傍に設置することにより実現可能になる。第８図、
第９図は接続する場合とアンテナを出す場合の電気泳動
装置と電歪材料積層体の配置およびそれらの接続方法を
示す外観図である。ただし、第９図は上方からの図であ
る。１２は付着させるべき内部電極をまとめた仮設外部
電極、１４は付着させない方の内部電極をまとめた仮設
外部電極である。第８図においては仮設外部電極１４は
導線３２により対向電極３１に接続されている。第９図
にふいては仮設外部電極１４からアンテナ３５が出て対
向電極の近傍までのびている。３３は直流電源、３４は
懸濁液を保持する容器である。これにより外部電極に接
続される方の内部電極上にはガラス粉は全く付着せず焼
成することにより目的とした第“３図、第４図に示すよ
うなガラス被膜の絶縁パターンが得られ、切断後外部電
極を形成することにより電歪効果素子は完全に電気的に
接続される。

次に実施例に従って本発明の詳細な説明する。

マグネシウムニオブ酸鉛（Ｐｂ（Ｍｇ％Ｎｂ％）Ｏｓ）
およびチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ，）を主成分とする電歪
材料予焼粉末に微量の有機バインダを添加し、これを有
機溶媒中に分散させたスラリーを準備した。

通常の積層セラミックコンデンサの製造に使用されるキ
ャスティング製膜装置によりこのスラリーをマイラーフ
ィルム上に数百ミクロンの厚さに塗布し乾燥させた。こ
れをフィルムから剥離し、電歪材料グリーンシートを得
た。一部のグリーンシートには更に内部電極として白金
ペーストをスクリーン印刷した。これらのグリーンシー
トを数１０枚重ね、熱プレスにより圧着一体化した後１
２５０℃で焼成し、電歪材料績ｌ置体を得た。これを内
部電極が一層おきに表面に露出するような位置で切断し
２つの仮設外部電極を塗布焼付けし、更に側面を切断し
て内部電極を露出させた。このようにして得られた電歪
材料積層体を電気泳動法に適用する。ｗｃ１図、第２図
はこの電歪材料積層体の内部電極の露出した端面を示す
斜視図である。多数の内部電極１３　、１６は一層おき
に交互に２つの仮設外部電極１４　、１２にそれぞれ接
続している。

次に帯電したガラス粉末を含む懸濁液を以下の方法で作
製する。ホウケイ酸亜鉛系結晶化ガラス粉末３０ｇ、エ
タノール２９０ｍＡ！　、　５％ヨウ素エタノール溶液
１０ｆｉＡを高速ホモジナイザーで混合する。

ヨウ素が電解質の役割を果たし、ガラス粉末はプラスに
帯電している。３０分間超音波をかけた後、３０分間静
置して沈殿物を除去し残りの懸濁液を使用する。

次に第８図に従って電気泳動装置の構成と接続方法とを
説明する。

前記電歪材料積層体の内部電極が露出した端面の片面を
粘着テープで被いｍ濁液にぬれるのを防いだ後前記懸濁
液を満たした容器具に沈める。積層体の付着させたい端
面の前方ｌαの距離のところに付着させたい端面よりひ
とまわり大きなステンレス製対向電極板３１を沈める。

対向電極板を直流電源のプラス端子に接続し、仮設外部
電極１４を対向電極醤こ接続し同電位とする。１２で示
す仮設外部電、艶をマイナス端子に接続し、２０　Ｖ　
３００秒間電圧を印加する。終了後懸濁液から引き上げ
乾燥させると、第３図に示すように、内部電標露出部の
上とその周辺の電歪材料表面に巾２００ミクロンのガラ
ス粉末の付着１１が得られた。

裏面の粘着テープを取り除いた後、７０５℃で１０分間
保持することにより焼成しガラス被膜を電歪材料に固着
させた。

次に反対側の面にガラス被膜を形成する。まず既に被膜
を形成した面を粘着テープで被い保護した後、図中番号
１４で示す仮設外部電極を直流電源のマイナス端子に接
続し一回目と同様な方法で電圧を印加して１３で示す内
部電極の露出部とその周辺のセラミック上にガラス粉末
を付着させる。これを−回目と同様に焼成して帯状のガ
ラス被膜を形成する。

以上のように表側と裏側にガラス被膜を形成した電歪材
料積層体を第５図の点線で示す位置で切断する。両端の
仮設外部電極のついた小片２個は使用できず、それらを
除く小片が電歪効果素子となる。

得られた電歪効果素子は第６図に示すように２つの外部
電極を表側と裏側に形成することにより容易に電気的に
接続され、２つの外部端子１９　、２０の間に電圧を印
加すると上、下の保護膜部を除く電歪材料全体に均一な
電界が生じ％１０００分の１程度の歪を発生する。

電気的に接続された電歪効果素子は側面の内部電極露出
部を含めて全体をエポキシ樹脂でコートし耐湿性、絶縁
性を持たせる。

本発明の方法により電歪材料積層体端面の内部電極露出
部に高い信頼度で選択的にガラス粉末を付着させること
ができるようになった。これを焼成、固着させることに
より露出電極上に目的とする絶縁パターンを精度よく形
成でき、その結果、外部電極、外部端子との接続が良好
になった。

本発明の方法を用いて絶縁被膜を形成した場合、接続不
良が２５％から３チに減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は電気泳動法を適用する目的で仮設外部
電極１２および１４を設けた電画材料積層体の表側と裏
側の端面を示す外観図である。図中番号１３　、１６は
内部電極露出部である。第３図、第４図は内部電極露出
部の一部とその周辺のセラミック上にガラス粉末を付着
させた電歪材料積層体を示す外観図。図中番号１１　、
１５は付着したガラス粉末を示す。第５図はガラス粉末
を付着後焼成固着させた積層体と、その切断位置を示す
外観図である。第６図は電気的に接続された電歪効果素
子を示す図。図中番号１７は外部電極％１９　、２０は
外部接続端子をそれぞれ示す。 第７図は不要なガラス膜が形成されたために電気的接続
が不可能となった電歪効果素子の断面図。 図中番号２１は不要のガラス被膜を示す。 第８図は付着させない内部電極の電位を対向電極と同電
位にする場合の電気泳動装置の接続方法を示す外観図で
ある。図中番号３１は対向電極板。 ３２は仮設外部電極１４と対向電極板とを接続する導線
を示す。３３　、３４はそれぞれ直流電源と容器を示す
。第９図は付着させない方の内部電極の電位を対向電極
の電位に近づける場合の電気泳動装置の接続方法を示す
上方からの外観図である。図中番号３５はアンテナを示
す。 第１図 １ 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯電したガラス粉末を含む懸濁液中で、電歪材料と内部
   電極との積層体の端面に露出した内部電極の一部とその
   周辺の電歪材料上に選択的に前記ガラス粉末を付着させ
   る工程を有する電歪効果素子の製造方法において、前記
   工程でガラス粉末を付着させない内部電極の電位を対向
   電極と同電位か又はそれに近い電位にすることを特徴と
   する電歪効果素子の製造方法。