层叠型压电陶瓷电子部件及层叠型压电陶瓷电子部件的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及层叠型压电陶瓷电子部件及层叠型压电陶瓷电子部件的制造方法，更 详细而言，设及具有WNi为主成分的内部电极的层叠压电致动器(7夕予二工一夕）等层叠 型压电陶瓷电子部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，即使在小电压下也能取得大位移量的层叠压电致动器等层叠型压电陶瓷 电子部件的需求不断增加。
[0003] 此种层叠型压电陶瓷电子部件通常通过将压电陶瓷层和应该成为内部电极的导 电层交替地层叠、并共烧成来制造。
[0004] 作为内部电极材料，一直W来广泛使用Ag-Pd合金，但是Ag-Pd合金比贱金属材料 价格更高。而且，此时，若W低频区域、DC电压使其驱动，则容易产生Ag的迁移，期望使用低 迁移性材料。
[0005] 为了 W低成本有效抑制此种迁移的发生，优选使用能够W较低价格购入的WNi为 主成分的内部电极材料。
[0006] 另一方面，Ni如果在大气气氛中进行烧成，则容易被氧化，因此需要在还原性气氛 中进行烧成，因此，需要能够在还原性气氛中的共烧成的压电材料。
[0007] 为此，在专利文献1中提出了一种压电磁器组合物，其主成分W通式Kl-xKKi-a- b化止ib)(Nbi-cTac)〇3-xM2M4〇3}(其中，M2为Ca、Ba及Sr中的至少任意1种，M4为化、Sn及册中 的至少任意 1种，x、a、b、c分别为0.005 <x<0.1、0<a<0.9、0<b<0.1、0<a+b<0.9、0<c < 0.3。）来表示，W相对于上述主成分100摩尔为2~15摩尔的范围含有Μη,并且W相对于上 述主成分100摩尔为0.1~5.0摩尔的范围含有上述Μ4。
[000引在该专利文献1中，压电磁器组合物具有上述组成，从而可W改善还原性气氛中的 烧结性，由此，即使在还原性气氛下与WNi为主成分的内部电极材料进行共烧成，也不会招 致烧结不良，得到具有良好压电特性的压电陶瓷电子部件。
[0009]现有技术文献 [0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:国际公开第2008/152851号(权利要求1、〔0024))
【发明内容】
[0012] 发明要解决的技术问题
[0013] 然而，可知：即使是专利文献1的压电陶瓷电子部件，例如若长时间使用在像致动 器用途之类的需要施加高直流电压的用途中，则电阻率降低，存在损害可靠性的风险。因 此，专利文献1的压电陶瓷电子部件不适合于要求一定水平W上的可靠性的用途。
[0014] 本发明鉴于此种情况完成，其目的在于提供能够确保可耐受实用性的压电特性且 得到良好的可靠性的层叠型压电陶瓷电子部件、w及层叠型压电陶瓷电子部件的制造方 法。
[0015] 用于解决技术问题的手段
[0016] 本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，结果得到W下见解:通过使具 有巧铁矿型结构的妮酸碱金属化合物含有选自Nd及Dy中的至少一种元素和规定量的选自 Ga及A1中的至少一种元素，从而即使在还原性气氛下、与为主成分的内部电极材料进 行共烧成，也能确保可耐受实用性的压电特性且得到良好的可靠性。
[0017] 本发明鉴于此种见解来完成的，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件，其特征在于， 是具有将为主成分的内部电极和压电陶瓷层交替层叠并在还原性气氛中烧结而成的 层叠烧结体的层叠型压电陶瓷电子部件，上述压电陶瓷层含有包含Nb、K、化及Li的巧铁矿 型化合物作为主成分，并且包含选自Nd及Dy中的至少一种元素 m和选自Ga及A1中的至少一 种元素 M2，在进行溶解处理而使其溶解的情况下，上述元素 M2的含量相对于上述师1摩尔 份为0.071摩尔份W下。
[0018] 另外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件，其特征在于，是具有将为主成分的 内部电极和压电陶瓷层交替层叠并在还原性气氛中烧结而成的层叠烧结体的层叠型压电 陶瓷电子部件，上述压电陶瓷层含有包含Nb、K、化及Li的巧铁矿型化合物作为主成分，并且 包含选自Nd及Dy中的至少一种元素 Ml和选自Ga及A1中的至少一种元素 M2，上述元素 M2的含 量相对于上述佩1摩尔份为0.071摩尔份W下。
[0019] 另外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件，其特征在于，是具有将为主成分的 内部电极和压电陶瓷层交替层叠并在还原性气氛中烧结而成的层叠烧结体的层叠型压电 陶瓷电子部件，上述层叠烧结体含有包含Nb、K、化及Li的巧铁矿型化合物作为主成分，并且 包含选自Nd及Dy中的至少一种元素 Ml和选自Ga及A1中的至少一种元素 M2，上述元素 M2的含 量相对于上述佩1摩尔份为0.071摩尔份W下。
[0020] 此外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件，其特征在于，是具有将为主成分的 内部电极和压电陶瓷层交替层叠并在还原性气氛中烧结而成的层叠烧结体、并且在该层叠 烧结体的表面形成有外部电极的层叠型压电陶瓷电子部件，含有包含Nb、K、化及Li的巧铁 矿型化合物作为主成分，并且包含选自Nd及Dy中的至少一种元素 Ml和选自Ga及A1中的至少 一种元素 M2，上述元素 M2的含量相对于上述佩1摩尔份为0.071摩尔份W下。
[0021] 另外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件优选使上述元素 M2的含量相对于上述Nb 1摩尔份为0.002摩尔份W上。
[0022] 此外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件优选使上述元素 Ml的含量相对于上述Nb 1摩尔份为0.002摩尔份W上且0.071摩尔份W下。
[0023] 另外，本发明优选根据需要含有规定量的111、83、2'，由此可^在不损害压电特性 的情况下更稳定地得到高可靠性。
[0024] 目P，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件优选使上述压电陶瓷层含有Μη、并且上述 Μη的含量相对于上述Nb 1摩尔份为0.154摩尔份W下。
[0025] 另外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件优选使上述压电陶瓷层含有Ba、并且上 述Ba的含量相对于上述Nb 1摩尔份为0.063摩尔份W下。
[0026] 此外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件优选使上述压电陶瓷层含有Zr、并且上 述Zr的含量相对于上述Nb 1摩尔份为ο. 088摩尔份W下。
[0027] 另外，本发明的层叠型压电陶瓷电子部件的制造方法，其特征在于，包括:称量工 序，准备包含Na化合物、K化合物、Li化合物、Nb化合物、选自Nd化合物及Dy化合物中的至少 一种化合物、W及选自Ga化合物及A1化合物中的至少一种化合物的陶瓷素原料（1?弓琴;/夕 素原料），并称量上述各陶瓷素原料W使Ga及A1中的至少一种元素在烧成后相对于师1摩 尔份达到0.071摩尔份W下；生片制作工序，W上述陶瓷素原料作为起始原料制作陶瓷生 片;导电膜形成工序，将为主成分的导电性糊剂涂布于上述陶瓷生片，形成规定图案的 导电膜;成形工序，按照规定顺序层叠形成有导电膜的陶瓷生片，制作层叠成形体;和烧成 工序，对上述层叠成形体进行烧成，制作层叠烧结体;上述烧成工序中，在抑制上述导电膜 的氧化的还原性气氛中进行上述陶瓷生片与所述导电性糊剂的共烧成。
[0028] 发明效果
[0029] 根据本发明的层叠型压电陶瓷电子部件，压电陶瓷层含有包含师、K、Na及Li的巧 铁矿型化合物作为主成分，并且包含选自Nd及Dy中的至少一种元素 Ml和选自Ga及A1中的至 少一种元素 M2，在进行溶解处理使其溶解的情况下，上述元素 M2的含量相对于上述师1摩 尔份为0.071摩尔份W下，因此通过元素 Ml与元素 M2两者的添加效果能够确保可耐受实用 性的压电特性且实现所需的良好的可靠性。
[0030] 另外，在交替层叠有压电陶瓷层、内部电极和压电陶瓷层的层叠烧结体、W及作为 完成品的层叠型压电陶瓷电子部件中，还WNb 1摩尔份作为基准来规定了元素 M2的含量， 因此元素 M2相对于Nb 1摩尔份的含量无变动，能够发挥与上述同样的效果。
[0031] 另外，根据本发明的层叠型压电陶瓷电子部件的制造方法，称量各陶瓷素原料，之 后，经过生片制作工序、导电膜形成工序及成形工序，在抑制导电膜的氧化的还原性气氛中 对上述层叠成形体进行烧成，W使Ga及A1中的至少一种元素在烧成后达到相对于Nb 1摩尔 份为0.071摩尔份W下，因此即使在还原性气氛下与为主成分的内部电极材料进行共 烧成，也能够得到具有良好可靠性的层叠型压电陶瓷电子部件。
【附图说明】
[0032] 图1为表示本发明的层叠型压电陶瓷电子部件的一个实施方式的剖视图。
[0033] 图2为在本发明的层叠型压电陶瓷电子部件的制造过程中得到的层叠成形体的分 解立体图。
[0034] 图3为本发明的层叠型压电陶瓷电子部件的立体图。
[0035] 图4为表示参考例的一例的压电陶瓷电子部件的剖视图。
[0036] 图5为图4的A部放大剖视图。
[0037] 图6为在上述参考例的压电陶瓷电子部件的制造过程中得到的层叠