專利名稱：壓電元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電元件以及制造該壓電元件的方法，更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及一種可被用于形成加速度傳感器的雙壓電晶片型的壓電元件及制造該壓電元件的方法。
一般來說，可把包括一種壓電元件的加速度傳感器用于探測沖擊等?，F(xiàn)在參照

圖1描述這種類型的一個壓電元件1的一個例子。
該壓電元件1具有一個壓電陶瓷體2。通過薄膜形成方法(如濺射)在該壓電陶瓷體2的一個上表面上分別形成第一、第二和第三表面電極3、4和5。在沿壓電陶瓷體2的縱向間隔處把電極3、4和5分隔開。再者，在壓電陶瓷體2的該上表面上形成一個第一連接電極6，把第一至第三表面電極3至5互相電連接起來。通過該第一至第三表面電極3至5和該第一連接電極6形成一個第一信號引出電極。
另一方面，通過一種薄膜形成方法在該壓電陶瓷體2的一個下表面上在其第一至第三部分內(nèi)分別形成第一、第二和第三表面電極7、8和9。形成一個第二連接電極10使其至少部分地覆蓋該第一至第三表面電極7至9，把該第一至第三表面電極7至9互相電連接起來。通過該第一至第三表面電極7至9和該第二連接電極10形成一個第二信號引出電極。
該壓電陶瓷體2具有一個設(shè)置在一個中間垂直位置處的、縱向延伸的內(nèi)電極11。如圖1中所示，該內(nèi)電極11不延伸到該壓電陶瓷體2的任一端部。
以在下段中描述的一種方式對該壓電陶瓷體2的內(nèi)部進(jìn)行極化。在位于具備該內(nèi)電極11的部分之上的一個壓電陶瓷體區(qū)域2A內(nèi)，如箭頭B所示，使該第二部分向下極化，而如箭頭A和C所示，使該第一和第三部分分別向上極化。在位于該內(nèi)電極11之下的一個壓電陶瓷體區(qū)域2B內(nèi)，如箭頭D、E和F分別所示，使第一至第三部分的極化方向與位于該內(nèi)電極11之上的壓電陶瓷體區(qū)域2A的極化方向相反。換言之，在第一至第三部分的各個部分內(nèi)，使上部和下部的壓電陶瓷體區(qū)域2A和2B在相反的方向上進(jìn)行極化。在各個壓電陶瓷體區(qū)域2A和2B的每一個內(nèi)，使第二部分與第一和第三部分在相反的方向上進(jìn)行極化。
在該壓電陶瓷體2的上表面上，第一表面電極3延伸到達(dá)該壓電陶瓷體2的一個側(cè)端部，由此位于上表面上的第一信號引出電極的一個端部延伸到該壓電陶瓷體2的該側(cè)表面。在該壓電陶瓷體2的下表面上，形成第三表面電極9使之也延伸到該壓電陶瓷體2的另一個側(cè)端部，由此位于下表面上的第二信號引出電極延伸到該壓電陶瓷體2的該側(cè)端部。
虛線G和H示出在該壓電陶瓷體2的第一至第三部分間的各個邊界。第一、第二和第三部分分別位于邊界G的左側(cè)、邊界G和H之間和邊界H的右側(cè)。
該壓電陶瓷體2由分別配置在其上部和下部上的框體12和13來支撐。框體12和13的每一個都由如氧化鋁的絕緣材料或另一種具有所希望有的剛性的材料來制成，并且都具有一個平板部分和一對從該平板部分的兩端向該壓電陶瓷體2延伸的固定部分。把框體12在該對固定部分的前端處固定到該壓電陶瓷體2的上表面。類似地，把框體13在該對固定部分的前端處固定到該壓電陶瓷體2的下表面。
該壓電元件1具有一種使框體12和13固定到該壓電陶瓷體2的上部和下部的結(jié)構(gòu)。把外電極14和15設(shè)置在該結(jié)構(gòu)的兩個側(cè)表面上。把外電極14電連接到位于該壓電體2的上表面上的信號引出電極，即第一表面電極3。另一方面，把外電極15電連接到位于該壓電陶瓷體2的下表面上的信號引出電極，即第三表面電極9。
當(dāng)在一個加速度傳感器中設(shè)置該壓電元件1時，該壓電元件1如以下如描述的那樣起作用。當(dāng)加速度作用在該壓電元件1上時，通過慣性力使形成該壓電陶瓷體2的壓電陶瓷體區(qū)域2A和2B的各個中心部分，即第二部分與第一和第三部分，在相反的方向上發(fā)生形變。在這種情況下，使該第二部分與第一和第三部分受到由上述形變而產(chǎn)生的一種張力或一種壓應(yīng)力。舉例來說，當(dāng)中心的第二部分受到張力時，第一和第三部分受到壓應(yīng)力。因?yàn)槭沟诙糠峙c第一和第三部分在相反的方向上進(jìn)行極化，故由于第二部分與第一和第三部分中的應(yīng)力而產(chǎn)生的電荷使整個壓電陶瓷體2中產(chǎn)生的電荷量大為增加。因此，可形成一種具有良好的探測靈敏度的加速度傳感器。
現(xiàn)在參照圖2A至2C和圖3A和3B描述一種制造圖1中示出的壓電元件1的方法。該方法被用于從一種壓電陶瓷母體材料形成圖1中示出的壓電元件1。通過圖2A至2C和圖3A和3B中的虛線X、Y、Z來劃分對應(yīng)于各個壓電元件的區(qū)域。
首先，如圖2A所示制成一個其形狀是一塊拉長了的板的壓電陶瓷母體16。在該壓電陶瓷母體16中在一個中間垂直位置處形成內(nèi)電極11使其在縱方向上延伸。雖然在圖2A中形成許多個內(nèi)電極11，但在圖1中示出的、作為結(jié)果而產(chǎn)生的壓電元件1中只提供一個內(nèi)電極11。
通過具備上述內(nèi)電極11的部分把該壓電陶瓷母體16劃分為上部的和下部的壓電陶瓷體區(qū)域16A和16B。
在該壓電陶瓷母體16的一個上表面上形成許多組第一至第三表面電極3至5使其沿壓電陶瓷體16縱向地延伸。
在該壓電陶瓷母體16的一個下表面上類似地形成許多組第一至第三表面電極7至9使其在縱方向上延伸。形成第一至第三表面電極3至5和7至9使其分別定位于上述第一至第三部分內(nèi)。
然后通過內(nèi)電極11和第一至第三表面電極3至5和7至9進(jìn)行極化。即，把較高的電壓、較低的電壓和中間的電壓分別加到第二表面電極4和8、第一和第三表面電極3、5、7和9以及內(nèi)電極11上，從而如圖2B中的箭頭A至C和D至F所示，對各個壓電陶瓷體區(qū)域16A和16B進(jìn)行極化。
然后，如圖2C中所示，在各個壓電元件部分內(nèi)，在第一至第三表面電極3至5和7至9上分別設(shè)置第一和第二連接電極6和10。
然后，如圖3A中所示，通過粘合劑分別將母框體17和18連接到該壓電陶瓷體16的上部和下部并與其形成一個整體。再者，沿二點(diǎn)鏈線X、Y和Z對圖3A中示出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割以得到單個的壓電元件1，從而得到圖3B中示出的一個結(jié)構(gòu)體19。使設(shè)置在該壓電陶瓷體2的上表面上的信號引出電極即第一表面電極3暴露在以上述方式得到的結(jié)構(gòu)體19的一個第一側(cè)表面上。類似地，使另一個信號引出電極的一個端部即第三表面電極9暴露在該壓電陶瓷體2的一個第二側(cè)表面上。在這些側(cè)表面上設(shè)置圖1中示出的外電極14和15，使得各個信號引出電極與外電極14和15電連接以得到壓電元件1。
但是上述的制造壓電元件1的方法有以下的問題。在壓電陶瓷母體16的上下表面上形成的第一至第三表面母電極3至5和7至9的厚度會依據(jù)形成條件而被減少。表面電極3至5和7至9的減少了的厚度可破壞外電極14和15與表面電極3和9之間的電連接，即外電極14和15與各個信號引出電極之間的電連接。
此外，當(dāng)通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電糊劑和對該糊劑進(jìn)行烘烤來形成連接電極6和10時，由于在烘烤期間所施加的熱量在壓電陶瓷體16中會引起去極化。當(dāng)產(chǎn)生輕微的去極化時，在由此得到的加速度傳感器中使探測靈敏度下降。因此，常規(guī)的制造方法使加速度傳感器的無缺陷率和批量生產(chǎn)性方面的性能下降，這是很不利的。
為了解決上述的壓電元件和制造該壓電元件的方法方面的問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種壓電元件以及制造該壓電元件的方法，本發(fā)明在該元件內(nèi)提供的信號引出電極和外電極之間提供可靠的電連接，同時在壓電陶瓷體內(nèi)不產(chǎn)生去極化現(xiàn)象。
按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第一方面，一個壓電元件包括一個壓電體，該壓電體具有第一、第二和第三部分、一個內(nèi)電極以及第一和第二信號引出電極。上述第一至第三部分沿一個縱方向延伸，使得該第一和第三部分與該第二部分沿厚度方向在相反的方向上進(jìn)行極化，上述內(nèi)電極被設(shè)置在該壓電體的內(nèi)部，使其沿該縱方向延伸，但不延伸到縱方向的端部。把上述第一和第二信號引出電極分別設(shè)置在該壓電體的上下表面上。該第一和第二信號引出電極具有第一至第三表面電極和連接電極。上述第一至第三表面電極包括在第一至第三部分上分別形成的、沿該縱方向相互分離的厚膜。上述連接電極包括用以使第一至第三表面電極相互電連接的、同時至少部分地覆蓋該第一至第三表面電極的薄膜。
可以這樣地來形成該連接電極，使其不延伸到該壓電體的兩個縱向端部。該壓電體最好由壓電陶瓷制成。
按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第二方面，上述的壓電元件可通過下述的一種方法來制造。該方法包括以下步驟，制成一個壓電體，該壓電體具有一個設(shè)置在該壓電體內(nèi)部的、沿其一個縱方向延伸的內(nèi)電極；沿該縱方向在該壓電體的第一至第三部分內(nèi)把導(dǎo)電糊劑涂敷到該壓電體的上下表面上，并對該壓電體進(jìn)行烘烤以分別形成第一至第三表面電極；通過該內(nèi)電極和分別在該壓電體的上下表面上提供的第一至第三表面電極對該壓電體進(jìn)行極化，使得該壓電體的第一和第三部分與第二部分沿一個厚度方向在相反的方向上進(jìn)行極化；以及形成第一和第二連接電極，該連接電極把在該壓電體的上下表面上分別形成的第一至第三表面電極相互電連接起來并至少分別部分地覆蓋該第一至第三表面電極。在這種情況下，制成具有內(nèi)電極的壓電體的步驟可通過例如把一對壓電陶瓷板相互連接起來而使內(nèi)電極位于二板之間的方法來實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第三方面，上述壓電元件可通過以下的步驟來制造制成一對壓電陶瓷板；在各個壓電陶瓷板的單一的主表面上形成內(nèi)電極，使得該內(nèi)電極沿其縱方向延伸，但不延伸到兩個縱向端部；通過涂敷導(dǎo)電糊劑和對其進(jìn)行烘烤，在該壓電陶瓷板的表面上沿縱方向在第一至第三部分(該壓電陶瓷板的表面與具備內(nèi)電極的該第一至第三部分相對)內(nèi)分別設(shè)置厚膜來形成第一至第三表面電極；對各個具備內(nèi)電極和第一至第三表面電極的壓電陶瓷板進(jìn)行極化以使第一和第三部分與第二部分通過該內(nèi)電極和第一至第三表面電極沿厚度方向在相反的方向上極化；通過在各個具備第一至第三表面電極的壓電陶瓷板的表面上設(shè)置薄膜來形成連接電極從而把第一至第三表面電極互相電連接起來，同時至少部分地覆蓋第一至第三表面電極；以及把具備內(nèi)電極的表面和具備連接電極的該對壓電陶瓷板的表面互相連接在一起，以形成一個壓電體。
在按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第四方面的壓電元件以及制造該壓電元件的方法中，把確定信號引出電極的第一至第三表面電極作為厚膜來形成。因而，可穩(wěn)定表面電極與在壓電元件的外表面上形成的外電極的電連接狀態(tài)。再者，通過濺射把連接電極作為薄膜來形成，以便把第一至第三表面電極相互電連接起來同時至少部分地覆蓋第一至第三表面電極，因此在形成該電極期間不產(chǎn)生該壓電體的去極化現(xiàn)象。也就是說，在通過濺射形成該電極期間把該壓電體的溫度控制在居里點(diǎn)的溫度以下，因而幾乎使該壓電體不產(chǎn)生去極化現(xiàn)象。因此在一個由本發(fā)明的壓電元件形成的加速度傳感器中，可改善該加速度傳感器的探測靈敏度和批量生產(chǎn)性。
按照本發(fā)明的第五方面，提供了一個壓電元件，該壓電元件包括一個壓電體、第一至第三內(nèi)電極、以及第一和第二信號引出電極，該壓電體具有在一個縱方向上延伸的第一至第三部分，該壓電體的極化方式是第一和第三部分與第二部分沿厚度方向在相反的方向上極化；把該第一至第三內(nèi)電極設(shè)置在該壓電體內(nèi)，使之分別在第一至第三部分內(nèi)縱向延伸，同時互相分離開；以及分別在該壓電體的上下表面上設(shè)置該第一和第二信號引出電極。
該壓電體最好由壓電陶瓷制成。
舉例來說，可以通過至少第一或第二方法來制造該壓電元件。
該第一方法最好包括以下步驟制成包含壓電陶瓷的第一和第二矩形板型的未加工薄板；在第一未加工薄板的一個表面上沿一個縱方向把導(dǎo)電糊劑涂敷到其第一至第三部分上以分別形成第一至第三內(nèi)電極圖形；把第二未加工薄板堆放在具備第一至第三內(nèi)電極圖形的第一未加工薄板的表面上以得到一個層疊薄板；對該層疊薄板進(jìn)行燒制，由此將該陶瓷和該第一至第三內(nèi)電極作為一個整體來燒制以得到一個燒結(jié)體；把導(dǎo)電糊劑涂敷在該燒結(jié)體的上下表面上并對該燒結(jié)體進(jìn)行烘烤，由此分別形成第一和第二信號引出電極；以及通過該第一和第二信號引出電極和第一至第三內(nèi)電極對該燒結(jié)體進(jìn)行極化，使得沿該燒結(jié)體的縱向的第一和第三部分與第二部分在其厚度方向上以相反的方向進(jìn)行極化。
另一方面，該第二方法最好包括以下步驟制成具有已經(jīng)過燒制的矩形板的形狀的第一和第二壓電陶瓷板；在第一和第二壓電陶瓷板的單一表面上沿縱方向分別把導(dǎo)電糊劑涂敷到第一至第三部分上以形成第一至第三內(nèi)電極圖形；把導(dǎo)電糊劑涂敷到第一和第二壓電陶瓷板的與其具備內(nèi)電極圖形的表面相對的表面上以分別形成第一和第二信號引出電極圖形；對第一和第二壓電陶瓷板進(jìn)行加熱從而對內(nèi)電極圖形和信號引出電極圖形進(jìn)行烘烤以形成第一至第三內(nèi)電極和信號引出電極；通過該信號引出電極和第一至第三內(nèi)電極對第一和第2壓電陶瓷板進(jìn)行極化，使得該壓電陶瓷板的第一和第三部分與第二部分在其厚度方向上以相反的方向進(jìn)行極化；以及把具備第一至第三內(nèi)電極的第一和第二壓電陶瓷板的具備內(nèi)電極的表面互相粘合在一起以得到一個壓電元件。
舉例來說，可把按照本發(fā)明的較佳實(shí)施例的壓電元件應(yīng)用于一種加速度傳感器。因此按照本發(fā)明，提供了一種包含上述的本發(fā)明的較佳實(shí)施例的壓電元件的加速度傳感器。
在按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的第六方面的壓電元件和制造該壓電元件的方法中，把第一至第三內(nèi)電極設(shè)置在該壓電體內(nèi)和把第一和第二信號引出電極配置在外表面上，同時通過該第一至第三內(nèi)電極和信號引出電極對第一至第三部分進(jìn)行極化。因此，就沒有必要在該壓電體的上下表面上形成多個互相分離的表面電極以及通過這樣的分離的第一至第三表面電極來進(jìn)行極化。再者，沒有必要在完成極化之后形成連接電極，也沒有必要以雙層結(jié)構(gòu)的方式設(shè)置信號引出電極。因此可簡化在該壓電體的上下表面上形成電極的步驟。雖然在通過烘烤導(dǎo)電糊劑形成雙層結(jié)構(gòu)的信號引出電極時會因加熱而導(dǎo)致產(chǎn)生去極化現(xiàn)象，但在按照本發(fā)明的至少一個較佳實(shí)施例的壓電元件和制造該壓電元件的方法中不產(chǎn)生這樣去極化現(xiàn)象。
通過以下的在參照附圖時對本發(fā)明所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述的和其它的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)更變得更加明顯。
圖1是以概要的方式說明一個常規(guī)的壓電元件的結(jié)構(gòu)的一個透視圖；圖2A至2C是用于說明制造該常規(guī)壓電元件的一種方法的透視圖，其中分別在上下表面上分別具備第一至第三表面電極的一種狀態(tài)下、在一種極化狀態(tài)下和一種具備連接電極的狀態(tài)下示出一個壓電陶瓷母體；圖3A和3B是用于說明制造該常規(guī)壓電元件的方法的透視圖，其中分別包括一個結(jié)構(gòu)母體和說明通過切割圖3A中示出的結(jié)構(gòu)母體得到的單個的壓電元件的結(jié)構(gòu)。
圖4是示出按照本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的一個壓電元件的一個透視圖；圖5A至5C分別是示出一對具備內(nèi)電極和第一至第三表面電極的壓電襯底的一個透視圖、示出在極化狀態(tài)下的第一和第二壓電襯底的一個分解透視圖、和示出具備連接電極的第一和第二壓電襯底的一個透視圖，這三個圖用來說明制造按照本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一個壓電元件的一種較佳的方法；圖6是示出按照本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的一個壓電元件的一個透視圖；圖7A至7C分別是示出在具備第一至第三內(nèi)電極圖形的狀態(tài)下的第一和第二壓電體的側(cè)視圖、通過把第一和第二壓電體互相堆置起來得到的一個層疊板、和在其上下表面上具備第一和第二信號引出電極的層疊板，這三個圖用來說明制造根據(jù)第二較佳實(shí)施例的壓電元件的一種較佳的方法；圖8A和8B分別是示出固定到該壓電陶瓷體的母框體的一個側(cè)視圖和從母結(jié)構(gòu)體切下來的單個壓電元件的一個結(jié)構(gòu)體，這二個圖用來說明制造根據(jù)第二較佳實(shí)施例的壓電元件的一種較佳的方法；以及圖9A至9C分別是用于說明預(yù)先經(jīng)過燒制的在單一表面上具備第一至第三內(nèi)電極的第一和第二壓電陶瓷板的一個分解透視圖、示出具備信號引出電極的和經(jīng)過極化的第一和第二壓電陶瓷板的側(cè)視圖、和示出互相結(jié)合在一起的第一和第二壓電陶瓷板的側(cè)視圖，這三個圖用來說明制造根據(jù)第二較佳實(shí)施例的壓電元件的另一種較佳的方法。
以下對各較佳實(shí)施例進(jìn)行說明圖4是用于說明按照本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例的一個壓電元件21的一個透視圖。
該壓電元件21包括一個矩形板型壓電陶瓷體22。在該壓電陶瓷體22的一個上表面上形成第一至第三表面電極23、24和25。在類似于圖1中示出的常規(guī)的壓電元件1的第一至第三表面電極3至5的位置的位置處形成第一至第三表面電極23至25。在該壓電體22的一個下表面上形成第一至第三表面電極27至29使之互相分離。在類似于圖1中示出的常規(guī)的壓電元件1的第一至第三表面電極7至9的位置的位置處形成第一至第三表面電極27至29。按照本較佳實(shí)施例，最好通過涂敷導(dǎo)電糊劑和對其進(jìn)行烘烤把所有第一至第三表面電極23至25和27至29作為厚膜來形成。在這一點(diǎn)上，第一至第三表面電極23至25和27至29與圖1中示出的表面電極3至5和7至9是不同的。
按照本較佳實(shí)施例，在該壓電陶瓷體22的上表面上形成一個連接電極26，該電極26把第一至第三表面電極23至25相互電連接起來同時至少部分地覆蓋第一至第三表面電極23至25。通過該連接電極26和第一至第三表面電極23至25形成一個信號引出電極。類似地，在該壓電陶瓷體22的下表面上也形成另一個連接電極30，該電極30把第一至第三表面電極27至29相互電連接起來。通過該連接電極30和表面電極27至29形成一個下面的信號引出電極。
因此，連接電極26和30具有基本上與圖1中示出的壓電元件1中提供的連接電極6和10相類似的功能。但按照本較佳實(shí)施例，連接電極26和30是通過一種薄膜形成方法(如濺射)作為薄膜來形成的，這一點(diǎn)與圖1中示出的連接電極6和10不同。
在其它方面，該壓電元件21與圖1中示出的壓電元件1類似。也就是說，分別在沿該壓電陶瓷體22的縱方向的第一至第三部分內(nèi)形成第一至第三表面電極23至25和27至29。通過邊界G和H劃分該壓電陶瓷體22的第一至第三部分。也就是說，分別在邊界G的左邊、邊界G和H之間和邊界H的右邊設(shè)置第一至第三部分。再者，在該壓電陶瓷體22內(nèi)形成一個縱向的內(nèi)電極31。形成該內(nèi)電極31使其在縱方向上延伸，但不延伸到二個縱向端部。因此，不使該內(nèi)電極31在該壓電陶瓷體22的任一端表面上暴露出來。再者，如圖4中的箭頭A至C和D至F所示，使該壓電陶瓷體22在第一至第三部分內(nèi)進(jìn)行極化。此外，在第一至第三部分的每個部分內(nèi)分別使位于內(nèi)電極31之上和之下的壓電陶瓷體區(qū)域22A和22B在相反的方向上進(jìn)行極化。再者，在壓電陶瓷體區(qū)域22A和22B的每個區(qū)域中，使第二部分與第一和第三部分在相反的方向上進(jìn)行極化。
把框體32和33分別固定在壓電陶瓷體22的上下部分。這二個框體32和33最好由絕緣陶瓷(如氧化鋁)或一種絕緣材料(如合成樹脂)制成。該框體32和33的每一個都具有一個平板部分和一對固定部分，該對固定部分從該平板部分的兩端向該壓電陶瓷體22延伸。最好把該框體32和33的每一個在該對固定部分處粘結(jié)到該壓電陶瓷體22的上表面或下表面上。
在該壓電元件21中，在一個結(jié)構(gòu)體的兩個側(cè)表面上形成外電極34和35，該結(jié)構(gòu)體是通過把框體32和33分別固定到壓電陶瓷體22的上下部分上而形成的。
在該壓電元件21中，讓在壓電陶瓷體22的上表面上形成的信號引出電極在表面電極23處與外電極34電連接。類似地，讓第三表面電極29在下表面上形成的信號引出電極內(nèi)與外電極35電連接。在這種情況下，由于表面電極23和29如上所述是由厚膜形成的，故可以可靠地保持在表面電極23和29與外電極34和35之間的電連接狀態(tài)。
在例如圖4中示出的狀態(tài)下，可把該壓電元件21應(yīng)用于一種加速度傳感器。在另一種方式下，可把該壓電元件21裝在一個襯底(未示出)上或一個盒子(未示出)內(nèi)以形成一個在一種加速度傳感器內(nèi)提供的元件。
現(xiàn)在在參照圖2A至2C和3A與3B(這些圖已被用來說明上述常規(guī)方法)的情況下描述制造圖4中示出的壓電元件21的一個較佳實(shí)施例的一種方法。
雖然在圖2A至2C和3A與3B中出現(xiàn)的參照數(shù)字對應(yīng)于圖1中示出的壓電元件1的各個部分，但仍參照這些圖來描述按照圖4中示出的實(shí)施例的壓電元件21，該壓電元件21除了信號引出電極之外在結(jié)構(gòu)上與壓電元件1類似。
為了制造按照該第一較佳實(shí)施例的壓電元件21，首先由壓電陶瓷材料、如鋯酸鉛和鈦酸鉛(lead zirconate titanate)壓電陶瓷制成一個壓電陶瓷母體。以類似于制成圖2A中示出的壓電陶瓷體16的方式制成該壓電陶瓷體，使得在該壓電陶瓷體中形成許多條形的內(nèi)電極。可通過下述的二種方法之一來得到這樣一個壓電陶瓷體第一種方法是在一個未加工母板的一個表面上印制內(nèi)電極，把另一個未加工母板堆置在該表面上，然后對該二個堆在一起的母板進(jìn)行燒制；第二種方法是在一個事先經(jīng)過燒制的第一壓電陶瓷母板上形成內(nèi)電極，然后把一個經(jīng)過燒制的第二壓電陶瓷母板粘合到具備內(nèi)電極的第一壓電陶瓷母板的表面上。
再者，制成包含銀和銀-鈀合金粉的導(dǎo)電糊劑以便在該壓電陶瓷母體的上下表面上形成第一至第三表面電極。最好在與圖2B中示出的常規(guī)的壓電元件1的第一至第三表面電極3至5和7至9相同的位置處形成第一至第三表面電極。
可通過涂敷該導(dǎo)電糊劑、使該糊劑干燥和之后在約800℃的一個溫度下對該糊劑進(jìn)行烘烤來形成該導(dǎo)電糊劑的表面電極。這樣一來，在該較佳實(shí)施例中形成厚度約為3至10μm的厚膜的第一至第三表面電極23至25和27至29。鋯酸鉛和鈦酸鉛的壓電陶瓷具有一個約300℃的居里點(diǎn)。但是在形成表面電極23至25和27至29的步驟之前不進(jìn)行極化。因此，通過這種方式形成表面電極23至25和27至29不產(chǎn)生去極化現(xiàn)象。
然后，通過該內(nèi)電極和第一至第三表面電極對該壓電陶瓷母體進(jìn)行極化。在這種情況下，可通過把較高的電壓、較低的電壓和中間的電壓分別加到在第二部分內(nèi)提供的第二表面電極、在第一和第三部分內(nèi)提供的第一和第三表面電極、和內(nèi)電極上來進(jìn)行極化。這樣一來，可以類似于圖2B中示出的壓電陶瓷體16的極化方式(該壓電陶瓷體16的極化方式由箭頭A至C和D至F示出)，對該壓電陶瓷母體進(jìn)行極化。
然后，分別在該壓電陶瓷母體的上下表面上在類似于圖2C中示出的連接電極6和10的位置處形成連接電極。但是在該較佳實(shí)施例中，最好通過濺射來形成該連接電極。也就是說，最好通過在該壓電陶瓷體的上下表面上濺射例如莫涅耳(Monel)合金來形成連接電極，以覆蓋第一至第三表面電極。這些連接電極最終確定圖4中示出的連接電極26和30。
用于形成連接電極的金屬材料不限于莫涅耳合金(一種鎳-銅合金)，而可由鎳或銀來制成。在上述濺射中，該壓電陶瓷體的溫度約為100至200℃。因此，該壓電陶瓷體在濺射中的溫度低于形成該壓電陶瓷體的鋯酸鉛和鈦酸鉛壓電陶瓷的居里點(diǎn)，故不會導(dǎo)致產(chǎn)生去極化現(xiàn)象。
之后，通過以上述方式分別在該壓電陶瓷母體的上下表面上形成第一至第三表面電極和連接電極來確定信號引出電極之后，固定母框體?？尚纬赡缚蝮w使之基本上具有與圖3B中示出的框體17和18相同的結(jié)構(gòu)。再者，可通過沿對應(yīng)于圖3A中示出的虛線X、Y和Z的線切割以上述方式得到的結(jié)構(gòu)母體來得到單個壓電元件的結(jié)構(gòu)體。以這種方式得到的每個結(jié)構(gòu)體對應(yīng)于圖4中示出的壓電元件21的一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)尚未具備外電極34和35。
然后，可通過一種薄膜形成方法(如濺射或電鍍)形成圖4中示出的外電極34和35，由此得到壓電元件21。
在壓電元件21中，表面電極23和29最好由厚膜形成，由此可穩(wěn)定在表面電極23和29與外電極34和35之間的電連接狀態(tài)。
雖然在上述方法中應(yīng)用預(yù)先埋入內(nèi)電極的矩形板型壓電陶瓷母板，但也可通過在下段中描述的方法來制造按照第一較佳實(shí)施例的壓電元件21。
首先，如圖5A所示制成一個在其一個表面上具備多個母內(nèi)電極31的第一壓電陶瓷母板41和一個在其一個表面上也具備多個母內(nèi)電極31的第二壓電陶瓷母板42。在該壓電陶瓷板41和42的表面(該表面與具備內(nèi)電極31的表面相對)上最好由包含銀或銀-鈀的導(dǎo)電糊劑分別形成第一至第三表面電極23至25和27至29。最好通過印刷和烘烤該導(dǎo)電糊劑形成上述表面電極23至25和27至29，同時最好通過把該導(dǎo)電糊劑加熱到一個約800℃的溫度來進(jìn)行烘烤，這一點(diǎn)與上述方法類似。
形成第一至第三表面電極23至25和27至29將其分別設(shè)置在對應(yīng)于形成單個的壓電元件的壓電陶瓷體的第一至第三部分內(nèi)。
然后，應(yīng)用該內(nèi)電極31和表面電極23至25和27至29來分別極化第一和第二壓電陶瓷板41和42。如圖5B中所示，分別把較高電壓、較低電壓和中間電壓加到壓電陶瓷板41中的第二表面電極24、第一和第三表面電極23和25、以及內(nèi)電極31，從而在壓電陶瓷板41中使第二部分沿箭頭B極化，使第一和第三部分沿箭頭A和C極化。類似地，在第二壓電陶瓷板42中分別使第二部分沿箭頭E極化，使第一和第三部分沿箭頭F和G極化。
然后，最好通過濺射形成連接電極26和30。
之后，將第一和第二壓電母板41和42互相粘合，使得二板的內(nèi)電極31互相重疊?？赏ㄟ^一種粘合劑將壓電陶瓷母板41和42互相粘合，以得到一種類似于按照圖4中示出的實(shí)施例的壓電元件21的結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^用一種合適的方法形成外電極34和35(見圖4)來得到壓電元件21。
在按照第一較佳實(shí)施例的壓電元件21中，如以上所描述的，最好通過厚膜來形成第一至第三表面電極23至25和27至29，由此可保證外電極34和35與第一和第三表面電極23和29之間的電連接。再者，在制造步驟中，在形成第一至第三表面電極23至25和27至29(這些表面電極由厚膜形成)之后和在形成連接電極26和30(這些連接電極是以薄膜的形式出現(xiàn)的)之前進(jìn)行極化。因此，在極化之后該壓電體未被加熱到一個超過居里點(diǎn)的溫度，故不導(dǎo)致產(chǎn)生去極化現(xiàn)象。
圖6是示出按照本發(fā)明的一個第二較佳實(shí)施例的一個壓電元件61的一個透視圖。
該壓電元件61具有一個起到一個壓電體作用的壓電陶瓷體62。分別在該壓電陶瓷體62的上下表面上形成第一和第二信號引出電極63和64。第一信號引出電極63的形成方式是使其一端延伸到該壓電陶瓷體62的一個側(cè)面端部，同時把第二信號引出電極64引出到一個與信號引出電極63的側(cè)面端部相對的側(cè)面端部。
在該壓電陶瓷體62的內(nèi)部，在一個中間的垂直位置處形成第一至第三內(nèi)電極65、66和67。分別在沿該壓電陶瓷體62的縱方向的第一至第三位置內(nèi)形成第一至第三內(nèi)電極65至67。
通過用虛線G和H示出的邊界分別劃分第一至第三部分。換言之，分別把該壓電陶瓷體62的第一、第二和第三部分設(shè)置在邊界G的左邊、邊界G和H之間、以及邊界H的右邊。
如圖6中的箭頭A至F所示，對該壓電陶瓷體62進(jìn)行極化。在該壓電陶瓷體62的一個壓電陶瓷體區(qū)域62A(該區(qū)域62A位于具備內(nèi)電極65至67的部分的上部)內(nèi)，使該第二部分沿箭頭B極化，而與第二部分的極化方向相反，分別使第一和第三部分沿箭頭A和C極化。類似地，在位于具備內(nèi)電極65至67的部分之下的壓電體區(qū)域62B內(nèi)，使第二部分沿箭頭E極化，而與第二部分的極化方向相反，分別使第一和第三部分沿箭頭D和F極化。也就是說，在壓電陶瓷體區(qū)域62A和62B的每一個區(qū)域內(nèi)，使第二部分與第一和第三部分在相反的方向上進(jìn)行極化。再者，在第一至第三部分的每一個部分內(nèi)，使上部和下部壓電陶瓷體區(qū)域62A和62B在相反的方向上進(jìn)行極化。
通過第一和第二信號引出電極63和64及第一至第三內(nèi)電極65至67對壓電陶瓷體62進(jìn)行極化。正如從下描述的一種制造方法可清楚地了解的，分別把較高電壓、較低電壓和中間電壓加到第一和第三內(nèi)電極65和67、第二內(nèi)電極66、和第一和第二信號引出電極63和64，由此使該壓電陶瓷體62沿圖6中的箭頭A至F極化。由于第一至第三內(nèi)電極65至67設(shè)置在該壓電陶瓷體62的中間垂直位置處以及分別在其上下表面上形成第一和第二信號引出電極63和64，故可在形成這些電極63至67之后以上述方式使該壓電陶瓷體62極化。這樣一來，不會因形成電極63至67而導(dǎo)致產(chǎn)生去極化現(xiàn)象，這是因?yàn)榭梢栽跇O化之前在壓電陶瓷體62上形成電極63至67。
分別將框體68和69固定在壓電陶瓷體62的上下表面上?？蝮w68和69的每一個都由絕緣陶瓷或合成樹脂制成并具有一個平板部分和一對在該平板部分的兩端上提供的固定部分。最好通過粘合劑等在該對固定部分處分別把框體68和69固定在壓電陶瓷體62上。
在按照該較佳實(shí)施例的壓電元件61中，在一個結(jié)構(gòu)體的一對側(cè)表面上形成外電極70和71，該結(jié)構(gòu)體是通過把框體68和69粘合到該壓電體62上而形成的?？赏ㄟ^一種合適的電極形成方法形成外電極70和71。分別把這二個外電極70和71電連接到第一和第二信號引出電極63和64。
最好通過涂敷導(dǎo)電糊劑和對其進(jìn)行烘烤，把第一和第二信號引出電極63和64作為厚膜來形成。因此，可穩(wěn)定地保持第一和第二信號引出電極63和64與外電極70和71之間的電連接狀態(tài)。
在該壓電陶瓷體62的上下表面上只設(shè)置由單層形成的第一和第二信號引出電極63和64。因此與第一較佳實(shí)施例相比，可簡化在壓電陶瓷體62的上下表面上形成電極的步驟。
現(xiàn)在參照圖7A至7C和8A與8B描述制造壓電元件61的一種作為例證的方法。
下面的描述由從一個結(jié)構(gòu)母體得到單個的壓電元件61的步驟組成。
首先，如圖7A所示，制成用于形成壓電陶瓷體62的未加工母板81和82。該未加工母板81和82分別主要由鋯酸鉛和鈦酸鉛壓電陶瓷粉制成。這些未加工薄板81和82(制成該薄板81和82是為了分別形成多個壓電陶瓷體62)具有以矩陣的形式把壓電陶瓷體62聚攏在一起的形狀和尺寸。要指出的是一個對應(yīng)于單一的壓電陶瓷體62的區(qū)域與用圖7A中的虛線X和Y圍起來的一個部分相對應(yīng)。
通過絲網(wǎng)印刷等方法把含有銀或銀-鈀合金粉的導(dǎo)電糊劑加到該未加工板81的一個上表面上并在約100℃的一個溫度下進(jìn)行干燥，從而形成第一至第三內(nèi)電極圖形83至85。該內(nèi)電極圖形83至85以條狀的形狀延伸，大體上垂直于該圖的平面。
然后，把未加工板82堆置在圖7B中示出的未加工板81之上，并且在約1000℃的溫度下進(jìn)行燒制。由于這個燒制過程，把未加工板81和82互相結(jié)合成一個整體，以形成一個壓電母體86。同時，對內(nèi)電極圖形83至85進(jìn)行烘烤以形成母內(nèi)電極83至85(這些參考數(shù)字與對于內(nèi)電極圖形的參考數(shù)字是相同的)。
然后，如圖7C中所示，分別在該壓電陶瓷母體86的上下表面上形成第一和第二母信號引出電極87和88。通過用絲網(wǎng)印刷等方法涂敷含有銀或銀-鈀合金粉的導(dǎo)電糊劑，對其在約100℃的溫度下進(jìn)行干燥及再對其在約800℃的溫度下進(jìn)行烘烤以形成第一和第二信號引出電極87和88。
然后對該壓電陶瓷母體86進(jìn)行極化。通過分別把較高電壓、較低電壓和中間電壓加到母內(nèi)電極83和85、母內(nèi)電極84和第一與第二信號引出電極87與88上來進(jìn)行該極化。因此，使壓電陶瓷體86如圖7C中的箭頭A至F所示進(jìn)行極化。也就是說，在用虛線X和Y圍起來的部分內(nèi)使縱方向延伸的壓電陶瓷體86的第一至第三部分以類似于圖6中示出的壓電陶瓷體62的方式進(jìn)行極化。
然后，如圖8A所示，分別將母框體89和90固定到壓電陶瓷母體86的上下部分上。該母框體89和90最好由絕緣陶瓷(如氧化鋁)或合成樹脂制成。最好通過粘合劑等把母框體89和90固定到該壓電陶瓷母體86上。
然后沿圖8A的虛線X和Y方向，在其厚度方向上對一個圖8A中示出的層疊母體91進(jìn)行切割，由此可得到圖8B中示出的用于單個壓電元件的一個層疊體92。在用于該單個壓電元件的層疊體92中，把上述壓電陶瓷母體86切割成為壓電陶瓷體62。類似地，分別把母內(nèi)電極83至85切割成為第一至第三內(nèi)電極65至67，同時分別把第一和第二信號引出母電極87和88切割成為第一和第二信號引出電極63和64。此外，分別把母框體89和90切割成為框體68和69。
可以通過分別在上述層疊體92的一對側(cè)表面上形成外電極70和71來得到圖6中示出的壓電元件61。
舉例來說，可將以上述方式得到的壓電元件61用作一種加速度傳感器，這一點(diǎn)與第一較佳實(shí)施例類似。也就是說，可將該壓電元件61如上述方式應(yīng)用于一種加速度傳感器，同時在另一種方式下可通過把該元件61安裝在一個合適的襯底上或存放在一個盒子內(nèi)把該壓電元件61形成為一種加速度傳感器元件。
現(xiàn)在參照圖9A至9C描述制造壓電元件61的另一種舉例的方法。
不但可通過上述方法，而且可通過在下段中描述的方法來制造壓電元件61。
首先制成如圖9A中示出的預(yù)先經(jīng)過燒制的、最好具有矩形板的形狀的壓電陶瓷母板101和102。然后，在該壓電陶瓷母板101和102的單一主表面上分別形成第一至第三母內(nèi)電極圖形102a至104a和102b至104b。最好通過用絲網(wǎng)印刷等方法涂敷含有銀或銀-鈀合金粉的導(dǎo)電糊劑并對其進(jìn)行干燥來形成這些母內(nèi)電極圖形102a至104a和102b至104b。
然后，如圖9B中所示，分別在壓電陶瓷板101和102的另一個表面上形成第一和第二母信號引出電極圖形105和106。與上面描述的方法類似，通過涂敷導(dǎo)電糊劑和對其進(jìn)行干燥來形成第一和第二信號引出電極圖形105和106。然后，通過加熱對內(nèi)電極圖形102a至104b和信號引出電極圖形105與106分別進(jìn)行烘烤，以完成這些電極的制作。
再者，使第一壓電陶瓷板101沿圖9B中的箭頭D至F進(jìn)行極化。通過把較高電壓、較低電壓和中間電壓分別加到在上表面上提供的內(nèi)電極圖形102b至104b、內(nèi)電極圖形103b、和第二信號引出電極106來進(jìn)行該極化。也使第二壓電陶瓷板102沿圖9B中的箭頭A至C進(jìn)行極化。
在極化之后，最好通過熱塑性粘合劑把壓電陶瓷板101和102互相粘合在一起，使得內(nèi)電極圖形102a、104a、102b和104b互相重疊。
這樣一來，如圖9C中所示，得到一個壓電陶瓷母體107。該壓電陶瓷母體107在結(jié)構(gòu)方面與圖7C中示出的壓電陶瓷母體86類似。因而，可按照以上參照圖8A和8B所描述的進(jìn)行其后的步驟，由此可以一種與上面描述的方法類似的方式得到圖6中示出的壓電元件61。
雖然已詳細(xì)地描述和說明了本發(fā)明，但不消說以上的描述和說明只是說明和示例，而不是限定，本發(fā)明的精神和范圍只由下附的權(quán)利要求的各項(xiàng)來限定。
權(quán)利要求
1.一種壓電元件，其特征在于包括一個壓電體，該壓電體具有沿它的一個縱方向延伸的第一、第二和第三部分，上述第一至第三部分的極化方式是沿一個厚度方向使第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；一個內(nèi)電極，把該內(nèi)電極設(shè)置在該壓電體的一個內(nèi)部使其在該縱方向上延伸，但不延伸到該壓電體的縱向端部；以及分別設(shè)置在該壓電體的上下表面上的第一和第二信號引出電極，上述第一和第二信號引出電極的每一個都具有第一、第二和第三表面電極以及一個連接電極，上述第一、第二和第三表面電極由分別設(shè)置在上述第一、第二和第三部分上的、沿該縱方向相互分離的較厚的膜組成，上述連接電極由設(shè)置成把上述第一、第二和第三表面電極相互電連接起來的并至少部分地覆蓋上述第一、第二和第三表面電極的一個較薄的膜組成。
2.權(quán)利要求1中所述的一種壓電元件，其特征在于，其中在上述第一、第二和第三部分的每一個內(nèi)都使位于上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
3.權(quán)利要求1中所述的一種壓電元件，其特征在于，其中上述連接電極的配置方式是不延伸到上述壓電體的縱向端部。
4.權(quán)利要求1或2中所述的一種壓電元件，其特征在于，其中上述壓電體由壓電陶瓷制成。
5.一種加速度傳感器，其特征在于包括一個壓電體，該壓電體具有沿它的一個縱方向延伸的第一、第二和第三部分，上述第一至第三部分的極化方式是沿一個厚度方向使第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；一個內(nèi)電極，該內(nèi)電極設(shè)置在該壓電體的內(nèi)部使其在該縱方向上延伸，但不延伸到該壓電體的縱向端部；以及分別設(shè)置在該壓電體的上下表面上的第一和第二信號引出電極；上述第一和第二信號引出電極的每一個都具有第一、第二和第三表面電極以及一個連接電極，上述第一、第二和第三表面電極由分別設(shè)置在上述第一、第二和第三部分上的并沿該縱方向相互分離的較厚的膜組成，上述連接電極由設(shè)置成把上述第一、第二和第三表面電極相互電連接起來的并至少部分地覆蓋上述第一、第二和第三表面電極的一個較薄的膜組成。
6.一種制造一個壓電元件的方法，其特征在于包括下述步驟制成一個壓電體，該壓電體包括一個配置成沿該壓電體的一個縱方向延伸的內(nèi)電極；在沿上述縱方向的上述壓電體的第一、第二和第三部分內(nèi)把導(dǎo)電糊劑涂敷到上述壓電體的上下表面上并對該導(dǎo)電糊劑進(jìn)行烘烤，由此分別形成第一、第二和第三表面電極；通過上述內(nèi)電極和設(shè)置在上述壓電體的上述上下表面上的第一、第二和第三表面電極對上述壓電體進(jìn)行極化，在沿上述壓電體的一個厚度方向上使上述壓電體的第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；以及形成第一和第二連接電極，用于分別把設(shè)置在上述壓電體的上述上下表面上的上述第一、第二和第三表面電極相互電連接起來，使得該第一和第二連接電極至少分另部分地覆蓋上述第一、第二和第三表面電極。
7.權(quán)利要求6中所述的制造一種壓電元件的方法，其特征在于，其中在上述第一、第二和第三部分的每一個內(nèi)都使位于上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
8.權(quán)利要求6中所述的制造一種壓電元件的方法，其特征在于，其中制成上述包括內(nèi)電極的壓電體的上述步驟通過在一對壓電陶瓷板之間形成上述內(nèi)電極和把該對壓電陶瓷板相互粘合在一起來完成。
9.一種制造一個壓電元件的方法，其特征在于包括下述步驟制成一對壓電陶瓷板；在上述壓電陶瓷板的每一個的單一主表面上形成內(nèi)電極使得內(nèi)電極的每一個都在各個壓電極的一個縱方向上延伸但不延伸到該壓電極的縱向端部；形成第一、第二和第三表面電極，該第一、第二和第三表面電極包括通過涂敷導(dǎo)電糊劑和對其進(jìn)行烘烤而分別配置在沿上述壓電陶瓷板的縱方向的第一、第二和第三部分上的和配置在與具有上述內(nèi)電極的表面相對的表面上的較厚的膜；分別通過上述內(nèi)電極和上述第一、第二和第三表面電極對具備上述內(nèi)電極和上述第一、第二和第三表面電極的上述壓電陶瓷板進(jìn)行極化，使得沿厚度方向上述第一和第三部分的極化方向與上述第二部分的極化方向相反；在具備上述第一、第二和第三表面電極的上述壓電陶瓷板的上述表面上形成包括較薄的膜的連接電極以便把上述第一、第二和第三表面電極相互電連接起來和至少分別部分地覆蓋上述第一、第二和第三表面電極；以及把具備上述連接電極的上述一對壓電陶瓷板的表面與具備上述內(nèi)電極的上述表面相互粘合在一起以形成一個壓電體。
10.權(quán)利要求9中所述的制造一種壓電元件的方法，其特征在于，其中，在上述第一至第三部分的每一個部分內(nèi)，使位于每個上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
11.一種壓電元件，其特征在于包括一個壓電體，該壓電體具有沿它的一個縱方向延伸的第一、第二和第三部分，該壓電體的極化方式是沿它的厚度方向使第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；第一、第二和第三內(nèi)電極，該三個內(nèi)電極設(shè)置在上述壓電體的內(nèi)部，使其在上述第一、第二和第三部分內(nèi)的上述縱方向上延伸同時使其互相分離；以及分別設(shè)置在上述壓電體的上下表面上的第一和第二信號引出電極。
12.權(quán)利要求11中所述的一種壓電元件，其特征在于，其中，在上述第一至第三部分的每一個部分內(nèi)使位于每個上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
13.權(quán)利要求11中所述的一種壓電元件，其特征在于，其中上述壓電體由壓電陶瓷制成。
14.一種加速度傳感器，其特征在于包括一個壓電體，該壓電體具有沿它的一個縱方向延伸的第一、第二和第三部分，該壓電體的極化方式是沿它的厚度方向使第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；第一、第二和第三內(nèi)電極，該三個內(nèi)電極設(shè)置在上述壓電體的內(nèi)部，使其在上述第一、第二和第三部分內(nèi)在上述縱方向上延伸同時使其互相分離；以及分別設(shè)置在上述壓電體的上下表面上的第一和第二信號引出電極。
15.一種制造壓電元件的方法，其特征在于包括下述步驟制成含有壓電陶瓷的、基本上呈矩形板形狀的第一和第二未加工板；在沿該第一未加工板的縱方向的第一、第二和第三部分內(nèi)把導(dǎo)電糊劑涂敷到上述第一未加工板的單一表面上以分別形成第一、第二和第三內(nèi)電極圖形；把上述第二未加工板堆置在具備上述第一、第二和第三內(nèi)電極圖形的上述第一未加工板的上述表面上以便得到一個層疊板；對上述層疊板進(jìn)行燒制，由此把上述壓電陶瓷以及上述第一、第二和第三內(nèi)電極作為一個整體來燒制以便得一個燒結(jié)體；通過把導(dǎo)電糊劑涂敷到上述燒結(jié)體的上下表面上來形成第一和第二信號引出電極并且對上述第一和第二信號引出電極進(jìn)行烘烤；通過上述第一和第二信號引出電極和上述第一、第二和第三內(nèi)電極對上述燒結(jié)體進(jìn)行極化，使得沿上述縱方向的上述燒結(jié)體的上述第一和第三部分與上述第二部分沿該壓電體的厚度方向在相反的方向上進(jìn)行極化。
16.權(quán)利要求15中所述的制造一種壓電元件的方法，其特征在于，其中，在上述第一、第二和第三部分的每一個部分內(nèi)使位于每個上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
17.一種制造一個壓電元件的方法，其特征在于包括下述步驟制成基本上呈矩形板形狀的第一和第二壓電陶瓷板；在上述第一和第二壓電陶瓷板的單一表面上把導(dǎo)電糊劑涂敷到沿縱方向的第一、第二和第三部分內(nèi)，從而分別形成第一、第二和第三內(nèi)電極圖形；把導(dǎo)電糊劑涂敷到與具備上述內(nèi)電極圖形的表面相對的上述第一和第二壓電陶瓷板的表面上，以分別形成第一和第二信號引出電極圖形；對上述第一和第二壓電陶瓷板進(jìn)行加熱，從而對上述內(nèi)電極圖形和上述信號引出電極圖形進(jìn)行烘烤，以分別形成第一、第二和第三內(nèi)電極和信號引出電極；通過上述信號引出電極和上述第一、第二和第三內(nèi)電極對上述第一和第二壓電陶瓷板進(jìn)行極化，使得在上述壓電陶瓷板的厚度方向上上述壓電陶瓷板的第一和第三部分的極化方向與第二部分的極化方向相反；把具備上述第一至第三內(nèi)電極的上述第一和第二壓電陶瓷板的表面與具備上述內(nèi)電極的表面互相粘合在一起以得到一個壓電元件。
18.權(quán)利要求17中所述的制造一種壓電元件的方法，其特征在于，其中，在上述第一、第二和第三部分的每個部分內(nèi)，使位于每個上述內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
全文摘要
一種壓電元件，包含一個埋在壓電陶瓷體內(nèi)的、在該壓電體的縱方向上延伸的內(nèi)電極。在該壓電陶瓷體的上下表面上在沿該縱方向的第一至第三部分內(nèi)形成第一至第三表面電極。形成各連接電極，以便使其把第一至第三表面電極相互連接起來。第一至第三部分的極化方式是使第二部分的極化方向與第一和第三部分的極化方向相反，并且在第一至第三部分的各個部分內(nèi)使位于內(nèi)電極之上和之下的區(qū)域在相反的方向上進(jìn)行極化。
文檔編號H01L41/08GK1136224SQ9511978
公開日1996年11月20日 申請日期1995年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月12日
發(fā)明者多保田純, 宇波俊彥, 井上二郎 申請人:株式會社村田制作所