层叠型压电元件及其制造方法

专利名称：：层叠型压电元件及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及压电致动器、压电共振子、压电滤波器等层叠型压电元件及其制造方法。
背景技术：
：作为压电致动器、压电共振子、压电滤波器等层叠型压电元件中使用的代表的压电陶瓷，以Pb(Ti，Zr)03(以下称作"PZT")为主成分的PZT类压电陶瓷被广泛知道。此外，作为使用PZT类压电陶瓷的层叠型压电元件，常常使用交替层叠由Ag-Pd合金构成的内部电极层和由PZT类压电陶瓷构成的陶瓷层，同时焙烧的元件，但是Pd是昂贵的，所以作为内部电极材料，使用廉价的Cu的层叠型压电元件的研究以及开发正在盛行。例如，在专利文献1中记载内部电极层把Cu作为主成分，使用PZT类压电陶瓷的层叠型压电元件。在该专利文献l中，描述具有以Cu为主成分的电极和压电陶瓷，压电陶瓷由一般式AB03表示，以在A位点包含Pb，在B位点包含Zr和Ti的钙钛矿型氧化物为主成分，在B位点包含由2价的金属元素构成的受体元素和由5价的金属元素构成的施主元素，受体元素的总摩尔量是a摩尔，施主元素的总摩尔量是b摩尔时，0.42<a/b<0.5的层叠型压电元件。如果同时焙烧以Cu为主成分的电极和压电陶瓷，电极中的Cu扩散到压电陶瓷中，在012+的状态下，作为2价的受体元素起作用。因此，在专利文献l的层叠型压电元件中，受体元素的总摩尔量a和施主元素的总摩尔量b变为0.42〈a/bO.5，压电陶瓷组成的B位点为施主过剩，据此，抵消Oi的扩散引起的B位点的平均价数的下降，能抑制压电常数的下降。专利文献1:国际公开WO2005/071769号手册在专利文献1中记载的层叠型压电元件中，PZT类压电陶瓷的组成通过使B位点为施主过剩，即使在内部电极以Cu为主成分时，也取得与使用Ag-Pd合金的内部电极时大致同等的压电常数。可是，如果B位点为施主过剩，烧结性就下降，所以比较高温的焙烧成为必要，例如在专利文献1的层叠型压电元件中，焙烧温度为IOO(TC(参照专利文献l、段落编号)。而Cu的熔点是约1050°C，所以IOO(TC的焙烧温度接近熔点，因此，希望进一步降低焙烧温度。此外，认为如果降低焙烧温度，就能抑制Cu的扩散量，所以从这样的观点出发，也希望焙烧温度低。如果降低焙烧温度，焙烧所需的能量就减少，因此会节约燃料或电力，也会降低制造成本的。本发明是鉴于这样的事情而提出的，其目的在于，提供一种即使内部电极以Cu为主成分时，也能确保充分的压电常数，同时用低温焙烧能取得的层叠型压电元件及其制造方法。
发明内容本发明者们为了实现所述的目的，进行了精心研究，取得如下见解，即按照伴随着远离内部电极层，浓度减小的方式使压电陶瓷中含有金属氧化物，能电荷补偿因Cu的扩散引起的压电陶瓷组成的B位点的平均价数下降，据此，压电陶瓷的B位点组成即使为施主过剩，也能取得足够的压"电常数。而且，没必要变为施主过剩，所以能提高烧结性，用低温焙烧便能取得所需的层叠型压电元件。即本发明的层叠型压电元件具有内部电极层和压电陶瓷层交互层叠构成的素体，其特征在于所述内部电极层以Ql为主成分，并且所述压电陶瓷层以由Pb(Ti，Zr)03表示的复合氧化物为主成分；含有5价和6价中的至少任意一种的金属元素的金属氧化物以伴随着从所述内部电极层远离，浓度减小的形式含在所述压电陶瓷层中。此外，本发明的层叠型压电元件的特征在于所述金属元素是从Nb、Sb、Ta、以及W中选择的至少一种。本发明的层叠型压电元件的制造方法包含制作将内部电极图案和压电陶瓷生片交替层叠后的层叠体的层叠步骤；以及焙烧所述层叠体并且制作将内部电极层和压电陶瓷层交替层叠后的素体的焙烧步骤，其特征在于所述压电陶瓷生片，以由Pb(Ti，Zr)03表示的复合氧化物作为主成分，所述内部电极图案包含含有Cu的导电性粉末、具有5价和6价中的至少任意一方的价数的金属元素，在所述焙烧步骤中，使在所述金属元素以金属氧化物的形态按照从所述内部电极层向所述压电陶瓷层中伴随着从所述内部电极层的远离而浓度减小的形式扩散。此外，本发明的层叠型压电元件的制造方法的特征在于所述金属元素是从Nb、Sb、Ta、W中选择的至少一种。此外，本发明的层叠型压电元件的制造方法的特征在于所述金属氧化物由础205、Sb205、Ta205、\^03中的任意一种表示。此外，本发明的层叠型压电元件的制造方法的特征在于所述金属氧化物的含有量相对于所述导电性粉末和所述金属氧化物的总计含有量低于40重量％。根据本发明的层叠型压电元件，含有5价和6价中的至少任意一方的金属元素(Nb、Sb、Ta、W)的金属氧化物以伴随着从所述内部电极层远离而浓度减小的形式含在所述压电陶瓷层中，所以能由所述金属氧化物对因Cu的扩散引起的平均价数的下降进行电荷补偿，因此，成为施主过剩后即使不电荷补偿，也能确保良好的压电常数。此外，B位点没必要施主过剩，所以能提高烧结性，进一步的低温焙烧成为可能。而且，在因Oi的扩散引起的平均价数的下降大的内部电极附近，能由所述金属氧化物有效地进行电荷补偿，另一方面在因Qi的扩散引起的平均价数的下降不那么大的远离内部电极层的地方，所述金属氧化物的浓度低，所以所述金属氧化物不会过度分布到压电陶瓷层中，由此能抑制烧结性的下降，便于低温fer烧。此外，根据本发明的层叠型压电元件的制造方法，内部电极图案包含:含有Cu的导电性粉末；以及具有5价和6价中的至少任意一种价数的金属元素(Nb、Sb、Ta、W等)，在焙烧步骤中，使所述金属元素以她205、Sb205、Ta205、W03等金属氧化物的形态按照从所述内部电极层向所述压电陶瓷层中伴随着从所述内部电极层的远离而浓度减小的形式扩散，所以所述金属氧化物在压电陶瓷层中形成浓度梯度。因此，能容易制造一种伴随着在压电陶瓷层中所述金属氧化物从所述内部电极层的远离而浓度变小的层叠型压电元件，能够制造一种即使低温焙烧，也能取得充分的压电常数的层叠型压电元件。此外，所述金属氧化物的含有量相对于所述导电性粉末和所述金属氧化物的总计含有量低于40重量％，所以内部电极层和外部电极的连接性不下降，能取得可靠性优异的高质量的层叠型压电元件。图1是表示本发明的层叠型压电元件的剖视图。图2是表示内部电极图案中的满205的含有量和压电常数(133的关系的图。图3是表示内部电极图案中的W03的含有量和压电常数d33的关系的图。符号的说明。10—素体；11—压电陶瓷层；21、22—内部电极层。具体实施方式下面，参照附图，说明用于实施本发明的最佳形态。图1是表示本发明的层叠型压电元件的一个实施方式的剖视图。该层叠型压电元件，由交替层叠压电陶瓷层11和内部电极层21、22的素体(basisbody)10、形成在素体10的表面的外部电极31、32构成，与一方的外部电极31连接的内部电极层21和与另一方的外部电极32连接的内部电极层22交替配置。而且，该层叠型压电元件通过在外部电极31、32之间施加电压，在内部电极层21、22之间产生电场，压电陶瓷层11伸縮地构成。内部电极层21、22包含以Cu为主成分的导电性粉末、包含具有5价和6价中的至少任意一种价数的金属元素的金属氧化物。这里，作为5价的金属元素，能使用Nb、Sb、Ta，作为6价的金属元素，能使用W(钨)。因此，作为金属氧化物，例如以她205、Sb2Os、丁3205或者W03的形态，含在内部电极层21、22中。此外，内部电极层21、22如上所述，作为导电性粉末，以Cu为主成分，但是作为副成分，优选含有Ni。Cu的熔点是105(TC，Ni的熔点高到145(TC，所以通过含有Ni，内部电极层21、22的熔点上升，抑制Cu的扩散。而且，Ni比Cu容易氧化，所以能抑制Cu的氧化，据此，也抑制Qi的扩散。此外，作为副成分，在含有Ni时，Cu和Ni的含有比率以重量比希望是85:1570:30。这是因为Ni的含有比率为15重量％以上时，抑制Cu的氧化和扩散的效果高，能有效抑制Cu的扩散引起的压电常数的下降。可是，如果Ni的含有比率超过30重量％，则Cu的含有比率就过度减少，有可能发生内部电极层21、22中断，所以是不理想的。须指出的是，在内部电极层21、22含有Ni时，Ni的大部分作为NiO存在。内部电极层21、22含有Ni时，在压电陶瓷层11的组成中也含有Ni。这是因为通过在压电陶瓷层11的组成中含有Ni，从而能抑制从内部电极层21、22向压电陶瓷层11的NiO的扩散。压电陶瓷层11把具有由一般式AB03表示的钙钛矿构造的PZT类的复合氧化物作为主成分，除了用PZT(Pb(Ti，Zr)03单独形成时以外，例如把Pb(Ni，Nb)03或Pb(Zn，Nb)03等其他钙钛矿型复合氧化物固溶在PZT中，B位点的一部分用Ni、Nb、Zn等置换的组成也可以。此外，所述PZT类的复合氧化物也可以是B位点的一部分由各种阳离子的组合，例如l价的阳离子和5价的阳离子的组合、2价的阳离子和5价的阳离子的组合、3价的阳离子和5价的阳离子的组合、或者3价的阳离子和6价的阳离子的组合置换的结构。这里，作为l价的阳离子，能使用Na、K，作为2价的阳离子，能使用Ni、Zn、Co、Mg、Mn、Fe、Cr、Cu。作为3价的阳离子，能使用Fe、In、Sc、Yb，作为5价的阳离子，能使用Nb、Sb、Ta、V，作为6价的阳离子，能使用W等。B位点的平均价数是4价或者其附近，具体而言，理想的是3.95以上，4.05以下。如果B位点的平均价数变为低于3.95，由于来自内部电极一侧的CuO的过度的扩散，压电性恐怕会下降，而如果超过4.05，烧结性下降，低温下的焙烧恐怕变得困难。此外，构成PZT类复合氧化物的A位点的Pb根据需要，其一部分也可以与2价的阳离子即Ba、Sr、Ca或3价的阳离子即La、Y、Bi、Nd等置换。这时，优选基于这些元素的置换比率是5摩尔％以下。这是因为如果置换比率超过5摩尔％，就有可能引起烧结性下降。A位点的平均价数是2价或者其附近，具体而言，理想的是1.94以上，2.05以下。这是因为如果A位点的平均价数低于1.94，或者超过2.05，烧结性下降，低温下的焙烧恐怕变得困难。而且，压电陶瓷层11包含具有5价或6价的金属元素的金属氧化物，其浓度在内部电极层21、22的附近升高，伴随着远离内部电极层21、22而下降。这是因为内部电极层21、22中含有的Nb205、Sb205、Ta205、W03等金属氧化物在焙烧处理中，从内部电极层21、22扩散到压电陶瓷层11一侧从而形成的。而且，具有5价或6价的金属元素的金属氧化物的浓度伴随着从内部电极层21、22远离而下降，对于Qi扩散引起的B位点的平均价数下降，即使压电陶瓷层11中的施主元素不比化学计算组成过剩(施主过剩)，也能用所述5价或6价的金属氧化物进行电荷补偿。通过用金属氧化物对Qi扩散引起的B位点的平均价数下降进行电荷补偿，没必要使施主过剩来电荷补偿，用低温焙烧便能取得具有足够的压电常数的层叠型压电元件。而且，在Cu扩散引起的平均价数下降大的内部电极层21、22的附近位置，能有效地进行电荷补偿，另一方面在与Cu扩散引起的平均价数下降不那么大的从内部电极层21、22远离的地方，5价或6价的金属氧化物不存在超过需要，所以5价或6价的金属氧化物的含有量没必要多到超过必需，从这点也能抑制烧结性下降，低温的焙烧成为可能。须指出的是，本发明并不排除压电陶瓷层的组成变为施主过剩的情形。即，即使压电陶瓷层为施主过剩组成时，通过应用本发明，也能补偿因Cu扩散引起的平均价数下降且不会过度施主过剩。外部电极31、32由Cu或Ag-Pd合金等构成，通过对素体10的表面进行烘焙处理而形成。下面，说明层叠型压电元件的制造方法。首先，准备Pb304、Ti02，根据需要还准备Zr02、MO、ZnO、Nb205等原料，以给定的比率把它们混合后粉碎，预焙烧，得到压电陶瓷的预焙烧粉末。把该预焙烧粉末与粘合剂或可塑剂混合，通过刮刀法，得到压电陶瓷生片。此外，准备含有CU粉末、含有5价或6价的金属元素的金属氧化物，具体而言，Nb205、Sb205、Ta205、W03的至少一种，根据需要，还含有M粉末的内部电极用导电性膏。须指出的是，在导电性膏中含有Ni粉末时，Cu粉末和Ni粉末的含有比率以重量比70:30~85:15配合。此外，理想的是金属氧化物的含有量相对导电性粉末和金属氧化物(以下把这两者称作"全固体")的总计含有量低于40.0重量％。这是因为金属氧化物的含有量相对全固体的总计含有量，如果超过40.0重量％，则内部电极层21、22中的Cu的含有量就减少，所以在内部电极层21、22和外部电极31、32之间有可能发生连接不良。接着，在压电陶瓷生片印刷所述导电性膏，形成内部电极图案。然后，以给定的顺序层叠形成了内部电极图案的压电陶瓷生片、以及不形成内部电极图案的压电陶瓷生片，制作层叠体。接着，把该层叠体在950。C100(TC的焙烧温度，进行510小时左右焙烧处理，制作素体IO。须指出的是，作为焙烧气氛，从抑制作为内部电极层21、22的主成分的Cu的氧化，并且抑制压电陶瓷层11中含有的Pb的还原的观点出发，理想的是Pb-PbO的平均氧分压和Cu-CuO的平均氧分压之间的氧分压的气氛。内部电极图案中含有的5价或6价的金属氧化物在焙烧处理中，伴随着从内部电极层21、22远离，浓度减小地向压电陶瓷层11中扩散。据此，对在焙烧处理中从内部电极层向压电陶瓷层扩散的Cu引起的B位点的平均价数的下降进行电荷补偿，即使B位点不变为施主过剩，也能抑制压电陶瓷的特性下降。接着，在所取得的素体的表面烘焙以Cu或Ag-Pd合金为主成分的导电性膏，形成外部电极。在油中作用给定的电压，并极化，由此，制造层叠型压电元件。在本实施例中，如上所述，金属氧化物从内部电极层21、22扩散到压电陶瓷层11一侧，所以没必要使压电陶瓷层11的组成为施主过剩，低温焙烧成为可能。10须指出的是，本发明并不局限于所述的实施例。虽然在所述的实施例中，使内部电极图案中含有具有5价或6价的金属元素的金属氧化物，但是，如果以金属氧化物的形态分布在压电陶瓷层11中，则在内部电极图案中，也可以使之不以金属氧化物的形态含有。即在内部电极图案中，例如使之作为单质金属含有，也可以作为碳酸盐、氢氧化物、有机化合物等化合物含有。须指出的是，在使内部电极层用导电性膏中以金属氧化物以外的形态含有5价或6价的金属元素时，优选按照换算为金属氧化物后变为低于40重量％的方式添加。此外，本发明中，虽然压电陶瓷的B位点组成不会变为施主过剩，通过低温焙烧就能得到充分的压电常数，但是不完全排除B位点组成变为施主过剩，在对特性不带来影响并且不引起烧结性下降的范围内允许变为施主过剩。此外，作为从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层的所述金属氧化物的内部电极层中的存在形态，也可以是固溶在晶界或结晶三相点、或者钙钛矿构造的复合氧化物中并存在于晶粒内的情形等任意的情形。下面，具体说明本发明的实施例。实施例1首先，准备Pb304、Ti02、Zr02、NiO、ZnO、^205的各粉末作为压电陶瓷的原料，按照把它变为以下组成式(1)所示的组成那样称量。Pb((Nii/3Nbi2/3)o.i(Zn1/3Nb2/3)uTUroj}03…(1)将称量的原料混合，进行16小时的粉碎后，在88(TC预焙烧，取得压电陶瓷的预焙烧粉末。把该预焙烧粉末与粘合剂或可塑剂混合，通过刮刀法，取得厚度120um的压电陶瓷生片。接着，准备Cu粉末和Ni粉末作为导电性粉末，准备础205作为含有5价的金属元素的金属氧化物。然后，按照Cu粉末和Ni粉末之间的含有比率以重量比85:15，Nb205的含有量相对全固体(Nb205、Cu粉末和M粉末)变为040%的方式称量这些Cu粉末、Ni粉末和Nb20s。接着，在该称量物中添加粘合剂，在有机媒介物中混合，制作内部电极用导电性膏。接着，在压电陶瓷生片丝网印刷所述导电性膏，形成内部电极图案。然后，以给定的顺序层叠形成了内部电极图案的压电陶瓷生片、和不形成内部电极图案的素色压电陶瓷生片后，用压床压接，制作具有80层的内部电极图案的层叠体。对该层叠体进行脱粘合剂处理后，在Pb-PbO的平衡氧分压和Cu-CuO的平衡氧分压之间的氧分压的气氛下，焙烧5小时，制作素体。须指出的是，是将焙烧温度设定为95(TC、975°C、IOO(TC而进行的，以取得多种素体。接着，通过在该素体的表面烘焙以Cu为主成分的外部电极用导电性膏，形成外部电极。接着，在8(TC的硅油中，以3kV/咖的电场强度极化，据此，制作试样编号la9c的层叠型压电元件。须指出的是，层叠型压电元件的尺寸是长6腿、宽6mm、高8腿。然后，在所取得的各试样以频率0.lkHz的三角波作用2kV/mm的电场强度，用感应探头和差动变压器测定这时的厚度方向的变形率，把该变形率除以电场，计算压电常数d33。关于试样编号lb、2b、5b的各试样，在离内部电极层的距离不同的压电陶瓷层中的4地方，测定Nb20s和CuO的含有量(浓度)。即压电陶瓷生片的厚度如上所述是120um，但是通过焙烧处理，压电陶瓷层的厚度收縮到约100Pm，关于从内部电极层分别离幵3um、6ym、20um、50um的压电陶瓷层中的4处，使用WDX(波长分散X射线分光装置)测定Nb205和CuO的含有量。表1表示Nb205相对各试样的内部电极图案中的全固体的含有量、焙烧温度和压电常数d33，表2表示压电陶瓷层中的各测定位置的Nb20s和CuO的浓度。须指出的是，用WDX无法判别原子的氧化数，所以Cu的一部分有可能作为Cu20扩散。因此，表2中的CuO的浓度严格来说表示CuO和Cu20各自的浓度的总计。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*表示在本发明范围外[表2]试样No.MbeOs含有量离内部电极层的距离(lim)閃{3205的浓度GuO的浓度|35.60.51b*065.70.3205.60.0505.6ao36.00.82b565.80.4205,80.1505.60.036.70.55b2066.10.2205.80.0505.70.0表示在本发明范围外从表1可知，关于试样编号lalc，即使使焙烧温度分别不同，压电常数山3也只能取得410440pm/V的低值。而试样编号2a8c中，压电常数d33高到530750pm/V，与试样编号lalc相比，压电常数d33提高。此外，从表2可知，对于试样编号lb，在内部电极图案中不包含Nb205，但是如所述组成式(1)所示，在压电陶瓷组成中包含Nb成分，所以该Nb14成分作为Nb20s在压电陶瓷层中几乎均一地含有。而试样编号2b、5b在内部电极图案中也含有Nb20s，所以励205在焙烧处理中从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层一侧，以Nb205的浓度在内部电极层的附近比较高，伴随着从内部电极层远离会降低的形式分布在压电陶瓷中。艮口，内部电极图案中的Cu在焙烧处理中从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中。然后，在内部电极图案中不含有Nb20s时，Nh05不会从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中，所以由于Cu的扩散，无法实现压电常数d33的提高。内部电极图案中对此，在内部电极图案中含有Nb20s时，M)20s如上所述，从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中，所以因Cu的扩散引起的压电陶瓷组成的B位点的平均价数下降由Nb205进行电荷补偿，据此，低温焙烧变为可能，同时能确保充分的压电常数。此外，从试样编号28的各试样ac的比较可知，伴随着焙烧温度下降，压电常数山3提高，在95(TC的焙烧温度，取得更良好的压电常数cW可是，对于试样编号9a9c，Nb205相对内部电极图案中的全固体的含有量多到40重量％，因此，无法求出压电常数d33。这是因为如果Nb20s的含有量过度增多，则Cu的含有量就减少，所以在外部电极和内部电极之间产生连接不良。因此，本实施例这样的形状的层叠型压电元件的情况下，佛205相对全固体的的含有量理憩的是低于40重量％。此外，图2是表示1^205的含有量和压电常数d33的关系的土，横轴是她205的含有量(重量％)，纵轴是压电常数d33(pm/V)。令标记表示焙烧温度100(TC，B标记表示焙烧温度975。C，A标记表示焙烧温度950°C。从表1和图2明显确认到，伴随着地205的含有量增加，或者焙烧温度越低，存在压电常数d33越上升的倾向。实施例2作为内部电极图案中含有的金属氧化物，代替她205，使用含有6价的金属元素的wa，用与实施例1同样的方法和步骤，制作试样编号1la19c的层叠型压电元件。15接着，关于试样编号lla19c，用与实施例1同样的方法和步骤，计算压电常数(133，另外，关于试样编号llb、12b、15b的各试样，使用WDX(波长分散X射线分光装置)测定W03和CuO的浓度。表3表示W03相对各试样的内部电极图案中的全固体的含有量、焙烧温度和压电常数d33，表4表示压电陶瓷中的各测定部位的W03和CuO的浓[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表示在本发明范围外[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>*表示在本发明范围外从表3可知，试样编号llallc使焙烧温度不同，压电常数d33只取得410440pm/V的低值。而对于试样编号12a18c，压电常数43高到460765pm/V，与试样编号11allc相比，可知压电常数d33提高。此外，从表4可知，对于试样编号llb，在压电陶瓷中不包含W03(参照所述组成式(l))，在内部电极图案中也不包含W03，所以检测不到W03。对此，对于试样编号12b、15b，在内部电极图案中包含W03，所以\￥03在焙烧处理中从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中，按照WOs的浓度在内部电极层的附近比较高，伴随着从内部电极层远离而降低的形式分布在压电陶瓷层中。即内部电极图案中的Cu在焙烧处理中从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中。而且，在在内部电极图案中不包含W03时，没有W03从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中，所以由于CU的扩散，无法实现压电常数d33的提高。而在内部电极图案中包含W03时，W03如上所述，从内部电极层一侧扩散到压电陶瓷层中，所以因Cu的扩散引起的压电陶瓷组成的B位点的平均价数下降由W03进行电荷补偿，由此，低温焙烧变为可能，同时可以确保充分的压电常数。此外，根据试样编号1218的各试样ac的比较可知，与实施例1同样，伴随着焙烧温度降低，压电常数d33提高，在95(TC的焙烧温度，能取得更良好的压电常数d33。可是，对于试样编号19a19c，W03相对内部电极中的全固体的含有量多到40.0重量％，因此，因与实施例1的试样编号9a9c所述的同样的理由，无法求出压电常数d33。此外，图3是表示所述W03的含有量和压电常数d33的关系的图，横轴是W03的含有量(重量％)，纵轴是压电常数(133(pm/V)。令标记表示焙烧温度IOO(TC，B标记表示焙烧温度975°C，A标记表示焙烧温度950°C。从表3和图3可明显确认，存在伴随着W03的含有量增加，或者焙烧温度越低，压电常数d33越上升的倾向。权利要求1.一种层叠型压电元件，具有内部电极层和压电陶瓷层交互层叠构成的素体，其特征在于所述内部电极层以Cu为主成分，并且所述压电陶瓷层以由Pb(Ti，Zr)O3表示的复合氧化物为主成分，含有5价和6价中的至少任意一种的金属元素的金属氧化物，以伴随着从所述内部电极层的远离而浓度减小的形式含在所述压电陶瓷层中。2.根据权利要求1所述的层叠型压电元件，其特征在于所述金属元素是从Nb、Sb、Ta、W中选择的至少一种。3.—种层叠型压电元件的制造方法，包含制作将内部电极图案和压电陶瓷生片交替层叠后的层叠体的层叠步骤；以及焙烧所述层叠体并且制作将内部电极层和压电陶瓷层交替层叠后的素体的焙烧步骤，其特征在于所述压电陶瓷生片将由Pb(Ti，Zr)03表示的复合氧化物作为主成分，所述内部电极图案包含含有Cu的导电性粉末、以及具有5价和6价中的至少任意一种价数的金属元素；在所述焙烧步骤中，使所述金属元素以金属氧化物的形态按照从所述内部电极层向所述压电陶瓷层中伴随着从所述内部电极层的远离而浓度减小的形式扩散。4.根据权利要求3所述的层叠型压电元件的制造方法，其特征在于所述金属元素是从Nb、Sb、Ta、以及W中选择的至少一种。5.根据权利要求3或4所述的层叠型压电元件的制造方法，其特征在于-所述金属氧化物由Nb20s、Sb205、Ta205、以及\￥03中的任意一种表示。6.根据权利要求35中的任意一项所述的层叠型压电元件的制造方法，其特征在于所述金属氧化物的含有量相对于所述导电性粉末和所述金属氧化物的总计含有量低于40重量%。全文摘要本发明提供一种层叠型压电元件，具有将内部电极层(21、22)和压电陶瓷层(11)交替层叠后的素体(10)，内部电极层(21、22)以Cu为主成分，并且所述压电陶瓷层以由Pb(Ti，Zr)O₃表示的复合氧化物为主成分，含有5价和6价中的至少任意一种的金属元素Nb、Sb、Ta或W的金属氧化物(Nb₂O₅、Sb₂O₅、Ta₂O₅或WO₃)以伴随着从内部电极层(21、22)的远离浓度减小的形式含在压电陶瓷层11中。从而即使在内部电极以Cu为主成分时，也能实现一种取得充分的压电常数，同时低温焙烧成为可能的层叠型压电元件。文档编号H01L41/083GK101326651SQ20068004642公开日2008年12月17日申请日期2006年10月12日优先权日2005年12月8日发明者出口洋一,山本笃史,林宏一申请人:株式会社村田制作所