專利名稱：層疊型電子部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于例如光學(xué)裝置等的精密定位裝置、防振用的驅(qū)動(dòng)元件、陶瓷濾 波器、超聲波應(yīng)用振動(dòng)器、壓電蜂鳴器、壓電點(diǎn)火單元、超聲波馬達(dá)、壓電風(fēng)扇等的壓電層疊 型電子部件和加速度傳感器、敲擊傳感器、AE傳感器等壓電傳感器的層疊型電子部件。
背景技術(shù)：
壓電體具有通過外壓產(chǎn)生電動(dòng)勢的壓電效應(yīng)與施加電壓后伸縮的逆壓電效應(yīng)。利 用這些效應(yīng)生成了各種壓電元件，但是由于由壓電體構(gòu)成的一個(gè)壓電板的壓電效應(yīng)和逆壓 電效應(yīng)很小，所以現(xiàn)有技術(shù)中制作了層疊多層壓電體而形成的層疊型電子部件。現(xiàn)有的層疊型電子部件制作交替層疊了電介質(zhì)和內(nèi)部電極的柱狀(例如四棱柱 狀)層疊體，并同時(shí)燒成構(gòu)成該層疊體的電介質(zhì)和內(nèi)部電極來加以制作。多個(gè)內(nèi)部電極在 柱狀層疊體的4個(gè)側(cè)面中相對(duì)的側(cè)面上彼此有差別地露出，而在內(nèi)部電極露出的兩個(gè)側(cè)面 上形成外部電極，在這兩個(gè)外部電極上相隔一層交替地分別連接內(nèi)部電極。這種現(xiàn)有的層疊型電子部件通過將多層層疊在陶瓷生片(green sheet)上的印刷 有內(nèi)部電極膏的生片后的柱狀層疊體放入到陶瓷制的匣缽中加以燒成而得到(例如參考 專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 特開2004-284900號(hào)公報(bào)近年來，層疊型電子部件如在高頻下使用的壓電濾波器和在高電壓下使用的壓電 變壓器所代表的那樣，車載用途需要?jiǎng)≡觥Ｓ捎谠谶@些車載用途中，要求抗環(huán)境特性好的元 件，尤其以可在寬溫度范圍中使用為前提，所以要求高溫下的強(qiáng)度等耐熱性好或耐濕性好 的層疊型電子部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可在高電壓、高溫、高濕度下重復(fù)動(dòng)作的層疊型電子部 件。本發(fā)明的第1層疊型電子部件，包括分別由包含P b的鈣鈦礦構(gòu)造的燒結(jié)體構(gòu)成 的多個(gè)電介質(zhì)層、和多個(gè)內(nèi)部電極，所述電介質(zhì)層和所述內(nèi)部電極交替層疊，所述電介質(zhì)層 的晶界上殘留的鉛化合物中粒徑為0. 01 μ m以上的粒子數(shù)被限制為平均每100 μ m2在2個(gè) 以下。本發(fā)明的第2層疊型電子部件，包括分別由具有包含1 和ττ的鈣鈦礦構(gòu)造的化 合物的燒結(jié)體構(gòu)成的多個(gè)電介質(zhì)層、以及多個(gè)內(nèi)部電極，所述電介質(zhì)層和所述內(nèi)部電極交 替層疊，所述電介質(zhì)層的晶界上殘留的鉛化合物的量被限制為在醋酸中溶解所述電介質(zhì) 層時(shí)，從所述鉛化合物溶出的在所述醋酸中的鉛的量相對(duì)于從晶粒向所述醋酸中溶出的&的量為100倍以下。 在本發(fā)明的第1和第2層疊型電子部件中，優(yōu)選在所述電介質(zhì)層的表面上露出的 晶界上，析出有2族元素化合物。本發(fā)明的第3層疊型電子部件，交替層疊有包含鉛元素的多個(gè)電介質(zhì)層、和多個(gè) 內(nèi)部電極，所述電介質(zhì)層的晶界上的粒徑0. Olum以上的鉛化合物的存在個(gè)數(shù)在每100 μ m2 觀察區(qū)域?yàn)?個(gè)以下。另外，本發(fā)明的第4的層疊型電子部件，交替層疊有包含鉛元素的多個(gè)電介質(zhì)層、 和多個(gè)內(nèi)部電極，在醋酸中溶解所述電介質(zhì)層的至少一部分時(shí)，向醋酸中流出的鉛和鋯的 重量比率(Pb/Zr)在100以下。本發(fā)明的層疊型電子部件的第1制造方法是包括分別包含鉛元素的多個(gè)電介質(zhì) 層和多個(gè)內(nèi)部電極的層疊型電子部件的制造方法，該方法包括將成為所述電介質(zhì)層的包 含電介質(zhì)粉末的薄片和成為所述內(nèi)部電極的包含金屬粉末的金屬層交替層疊來制作層疊 體的工序；和燒成工序；該燒成工序包括燒成條件不同的第1燒成工序和第2燒成工序，所 述第2燒成工序的燒成溫度比所述第1燒成工序高，燒成氣氛的壓力與所述第1燒成工序 相同或比第1燒成工序低，燒成氣氛中的鉛濃度與所述第1燒成工序相同或比第1燒成工 序低。本發(fā)明的第2的制造方法是包括分別包含1 的多個(gè)電介質(zhì)層和多個(gè)內(nèi)部電極的 層疊型電子部件的制造方法，該方法包括將成為所述電介質(zhì)層的包含電介質(zhì)粉末的薄片 和成為所述內(nèi)部電極的包含金屬粉末的金屬層交替層疊來制作層疊體的工序；和燒成工 序；該燒成工序包括第1燒成工序和第2燒成工序，所述第1燒成工序中，在將內(nèi)部配置了 所述層疊體的匣缽密閉的狀態(tài)下進(jìn)行燒成，所述第2燒成工序中，在將匣缽的一部分開放 的狀態(tài)下進(jìn)行燒成，該第2燒成工序的燒成溫度比所述第1燒成工序高。本發(fā)明的第3制造方法是交替層疊包含鉛元素的多個(gè)電介質(zhì)層和多個(gè)內(nèi)部電極 的層疊型電子部件的制造方法，包括工序成形工序，層疊含有包含鉛元素的電介質(zhì)材料的 粉末的多個(gè)成形體和主要由金屬材料構(gòu)成的多個(gè)內(nèi)部電極層而成形燒成前層疊體；第1燒 成工序，在匣缽內(nèi)，在鉛氣氛中對(duì)所述燒成前層疊體進(jìn)行燒成；第2燒成工序，在比所述第1 燒成工序燒成溫度高且濃度低的鉛氣氛中進(jìn)行燒成；所述第1燒成工序中，在所述電介質(zhì) 材料和金屬材料的晶粒邊界形成包含鉛元素的液相，并且在所述第2燒成工序中，向?qū)盈B 體的外部排出所述液相中的鉛元素。本發(fā)明的第5層疊型電子部件包括活性層疊部，其包含含有鉛的多個(gè)電介質(zhì)層 和多個(gè)內(nèi)部電極，所述電介質(zhì)層和所述內(nèi)部電極交替層疊；上非活性部，其設(shè)置在所述活性 層疊部的層疊方向的上面；和下非活性部，其設(shè)置在所述活性層疊部的層疊方向的下面； 所述內(nèi)部電極中在位于最上面的最上內(nèi)部電極和位于接著該最上內(nèi)部電極的內(nèi)部電極之 間配置的第1上部電介質(zhì)層的介電常數(shù)ε 1、和所述內(nèi)部電極中在位于最下面的最下內(nèi)部 電極和位于接著該最下內(nèi)部電極的第2下部內(nèi)部電極之間配置的第1下部電介質(zhì)層的介電 常數(shù)ε 2，比在所述活性層疊部的中央部配置的中央電介質(zhì)層的介電常數(shù)ε 3大。以上的本發(fā)明的第1 第5層疊型電子部件可以通過本發(fā)明的第1 第3的制造 方法其中之一來加以制作。(發(fā)明的效果)
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如上這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第1 第5層疊型電子部件和通過本發(fā)明的第1 第 3的制造方法制作的層疊型電子部件由于晶粒邊界的耐熱性高，所以即使在高溫氣氛下使 用，也具有高強(qiáng)度。進(jìn)一步，防止水分向磁器內(nèi)部浸入，具有高的耐濕度性。因此，根據(jù)本發(fā) 明，作為車載用的部品等的高電壓、高溫下、高濕度下重復(fù)使用的部件可以提供適當(dāng)?shù)目煽?性高的層疊型電子部件。例如，本發(fā)明的第1和第3的層疊型電子部件由于包含鉛元素的電介質(zhì)層在晶界 中的粒徑0.01 μ m以上的鉛化合物的存在個(gè)數(shù)在每個(gè)觀察區(qū)域100 μ m2為2個(gè)以下，所以 防止了電介質(zhì)的相變，并且可以抑制電極成分和鉛成分的反應(yīng)。在使表面析出2族元素化合物的本發(fā)明第4的層疊型電子部件中，可以防止水分 向磁器內(nèi)部浸入。由此，可以提供在高電壓、高溫下、高濕度下持久性好的層疊型電子部件。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊型電子部件的立體圖；圖2是圖1所示的層疊型電子部件的側(cè)面圖；圖3是放大圖1所示的層疊型電子部件的側(cè)面的一部分后的立體圖；圖4是測量圖1所示的層疊型電子部件的介電常數(shù)的位置的立體圖；圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴射裝置的剖視圖；圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的燃料噴射系統(tǒng)的示意圖。圖中1-電介質(zhì)層；2-內(nèi)部電極；3-絕緣體；4-外部電極；6-導(dǎo)線；8_活性部； 9-非活性部；9a-上面非活性部；9b-下面非活性部；10-柱狀層疊體；IOa-側(cè)面；IOb-側(cè)
具體實(shí)施例方式<實(shí)施方式1>下面，參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式1的層疊型電子部件。圖1是表示 本實(shí)施方式1的層疊型電子部件的立體圖；圖2是該層疊型電子部件的側(cè)面圖；圖3是放大 層疊型電子部件的側(cè)面的一部分后的立體圖。如圖1 3所示，該層疊型電子部件具有包含多個(gè)電介質(zhì)層1和多個(gè)內(nèi)部電極2 且交替層疊了電介質(zhì)層1和內(nèi)部電極2而構(gòu)成的四棱柱狀層疊體10、和在該層疊體10的相 對(duì)兩個(gè)側(cè)面10a、10b上配置的一對(duì)外部電極4。層疊體10中，各內(nèi)部電極2形成為一個(gè)端 部在側(cè)面10a、10b的其中一個(gè)側(cè)面露出，另一個(gè)端部在另一個(gè)側(cè)面通過絕緣體3來加以絕 緣，側(cè)面10a、10b上內(nèi)部電極2的一個(gè)端部分別相隔一層露出。并且，露出在側(cè)面10a、10b 的內(nèi)部電極2的端部(未由絕緣體3覆蓋的端部)與外部電極4相連。此外，本實(shí)施方式 1中，側(cè)面10a、10b上，形成到達(dá)內(nèi)部電極2的另一個(gè)端部的槽，將絕緣體3填充到該槽中， 從而與外部電極4之間進(jìn)行絕緣。各外部電極4與導(dǎo)線6相連。在層疊體10的層疊方向 的兩端側(cè)分別層疊由電介質(zhì)形成的非活性部9。本實(shí)施方式1中，內(nèi)部電極2由例如銀-鈀等金屬材料形成。電介質(zhì)1由壓電陶 瓷材料等形成。其中，以鈦酸鋯酸鉛O3MZr, Ti) O3:以下簡寫為PZT)為主要成份的壓電陶 瓷最好表示其壓電特性的壓電失真常數(shù)d33高。電介質(zhì)層1配置在兩個(gè)內(nèi)部電極2之間，通過經(jīng)導(dǎo)線6向電介質(zhì)層1施加規(guī)定的電壓，從而可以使電介質(zhì)層1產(chǎn)生由逆壓電效應(yīng)引起 的變位。優(yōu)選電介質(zhì)層1的厚度、即內(nèi)部電極2間的距離是50 250 μ m。增加電介質(zhì)層1 和內(nèi)部電極2的層疊數(shù)的方法對(duì)增大壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)很方便。但是，在增加層疊數(shù) 的情況下，若電介質(zhì)層1的厚度小，則可以小型化和降低高度，另一方面，若電介質(zhì)層1的厚 度大，則難以破壞絕緣，所以最好是上述的厚度范圍。這里，尤其在本實(shí)施方式1的層疊型電子部件中，在如上這種由壓電體構(gòu)成的電 介質(zhì)層1的晶粒內(nèi)存在鉛的情況下，通過(1)限制電介質(zhì)層1的晶界上的規(guī)定粒徑以上的 鉛化合物的粒子數(shù)、或⑵限制電介質(zhì)層1的晶界上鉛化合物的量，而可在高電壓、高溫、高 濕度下進(jìn)行重復(fù)動(dòng)作。具體而言，在限制電介質(zhì)層1的晶界中的鉛化合物的粒徑的情況下，使得粒徑 0. 01 μ m以上的鉛化合物的存在個(gè)數(shù)在每100 μ m2觀察區(qū)域中為2個(gè)以下，在多個(gè)觀測區(qū)域 下觀測時(shí)，使得超過0. 01 μ m的粒子數(shù)每100 μ m2平均為2個(gè)以下，最好為0。這是因?yàn)槿艟Я＿吔缟洗嬖阢U的化合物，則在該鉛化合物的附近存在的電介質(zhì)的 居里點(diǎn)變?yōu)榈蜏?，部分在低溫下產(chǎn)生相變。因此，強(qiáng)度低的位置變得不均勻，有層疊體整體 在高溫下的強(qiáng)度特性降低的危險(xiǎn)。此外，若是粒徑小于0. 01 μ m的小鉛化合物，即使假設(shè)在 晶界存在，但對(duì)附近電介質(zhì)的居里點(diǎn)產(chǎn)生的影響也極小。因此，通過如上所述這樣來控制電 介質(zhì)層1的晶界上存在的粒徑0.01 μ m以上的鉛化合物的量，可以得到本發(fā)明的效果。作 為這里所說的鉛化合物，舉出有鉛金屬、氧化鉛、鈦酸鉛、鋯酸鉛等。S卩，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)若晶界中的粒徑0. 01 μ m以上的鉛化合物的存在個(gè)數(shù)在 每100 μ m2觀察區(qū)域超過2個(gè)，則有產(chǎn)生相變、強(qiáng)度低的位置變多、高溫下的強(qiáng)度降低的危 險(xiǎn)，由此完成本發(fā)明。另外，本發(fā)明者根據(jù)與單層型相比，電極成分多的層疊型電子部件中 電極成分容易與鉛發(fā)生反應(yīng)，所以鉛成分容易在晶粒邊界上殘留的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)了在層疊型 電子部件中更顯著地出現(xiàn)基于本發(fā)明的效果。這樣，在層疊型電子部件上鉛成分容易殘留 在晶粒邊界的理由被估計(jì)為與電極成分發(fā)生反應(yīng)的鉛與鉛單體的情況相比，為容易固定在 晶粒邊界的狀態(tài)，難以產(chǎn)生向電介質(zhì)材料的固溶和向外部的排出。進(jìn)一步，若層疊型中晶粒 邊界上殘留鉛成分，則有層疊界面的密接變?nèi)醯奈ｋU(xiǎn)。本實(shí)施方式1中，在評(píng)價(jià)電介質(zhì)層的晶界中的鉛化合物存在個(gè)數(shù)時(shí)，例如如下這 樣來進(jìn)行。即，首先從構(gòu)成層疊型電子部件的柱狀層疊體截出厚度Imm左右的平板，并通過 砂紙等薄化到IOOym左右。接著，通過Ar離子蝕刻等進(jìn)一步薄化到幾十nm，并使用透過型 電子顯微鏡(TEM)來觀察該薄化后的試料。將這時(shí)的倍率調(diào)整為使100 μ m2的觀察區(qū)域進(jìn) 入到視野中。并且，測量在100 μ m2觀察視野內(nèi)存在的粒徑0. 01 μ m以上的鉛化合物個(gè)數(shù)。 此外，最好從柱狀層疊體的多個(gè)位置采樣用于評(píng)價(jià)的平板試料。對(duì)于平板試料中的觀察位 置，也選擇多個(gè)位置，并以如上所述的順序來評(píng)價(jià)鉛化合物的個(gè)數(shù)為好。在測量多個(gè)位置的 情況下，需要其平均值為2個(gè)以下。另外，本發(fā)明中，鉛化合物的粒徑是指所檢出的各粒子 的最長長度(最大直徑)。另外，本實(shí)施方式1的層疊型電子部件中，通過限制電介質(zhì)層1的晶界中的鉛化合 物的量，可以在高電壓、高溫、高濕度下進(jìn)行重復(fù)動(dòng)作。具體而言，在本實(shí)施方式1的層疊型電子部件中，在所述電介質(zhì)層的晶界上殘留的鉛化合物限制為當(dāng)用醋酸溶解所述電介質(zhì)層時(shí)，從所述鉛化合物溶出的所述醋酸中的鉛 的量相對(duì)于從晶粒向所述醋酸中溶出的ττ的量為100倍以下。即，本發(fā)明的層疊型電子部件中，限制晶粒邊界中的鉛化合物量，使得使所述電介 質(zhì)層的至少一部分溶解在醋酸中時(shí)，向醋酸中流出的鉛和鋯的重量比率O3VZr)為100以 下。該鉛和鋯的重量比率O3VZr)優(yōu)選是50以下，更優(yōu)選是30以下，進(jìn)一步優(yōu)選是20以 下、再進(jìn)一步優(yōu)選是10以下。這樣，基于電介質(zhì)層1的晶界中的鉛化合物還容易溶解在弱酸中、且比晶粒中存 在的鉛容易溶解，可評(píng)價(jià)在電介質(zhì)層1的晶界中存在的鉛化合物的量。即，若晶界中存在很 多鉛化合物，則醋酸中流出的鉛的溶解量變多，從而可評(píng)價(jià)晶界中存在的鉛化合物的量。如 上所述，若電介質(zhì)層1的晶界中存在鉛化合物，則有高溫使用時(shí)的強(qiáng)度降低的危險(xiǎn)。另外，與鋯比較是因?yàn)橛捎阢U成分還存在于晶粒中，雖然醋酸中溶解的鉛很少，但 是還包含了晶粒中的鉛。因此，通過與作為晶粒中的其他成分的鋯相比，可以進(jìn)行晶粒之外 即從晶界溶解的鉛量的評(píng)價(jià)。這樣，若重量比率(PbAr)比100大，則在晶粒邊界中存在很多鉛化合物，如上述 那樣存在產(chǎn)生相變、強(qiáng)度低的位置變多、有高溫下的強(qiáng)度變差的危險(xiǎn)。尤其是，若重量比率 (Pb/Zr)為50以下，則電介質(zhì)層1的晶界的鉛化合物少，表示了良好的高溫強(qiáng)度。本實(shí)施方式1中，可例如如下這樣來評(píng)價(jià)鉛和鋯的重量比率。首先，切取層疊體的 一部分，并通過金剛石膏(diamond paste)等進(jìn)行了鏡面處理后，在90°C的50%醋酸液中 浸漬60分鐘。接著，通過感應(yīng)耦合等離子質(zhì)量分析(ICP-MQ來分析該醋酸液的成分。由 此，可以求出重量比率(PbAr)。此外，用于求出重量比率(HVZr)的試料的上述“層疊體 的一部分”至少包含電介質(zhì)層即可，也可在除電介質(zhì)之外還包含內(nèi)部電極。另外，實(shí)施“鏡 面處理”的面可以是電介質(zhì)中的晶界露出的面，并不特別加以限定。電介質(zhì)層1中的晶粒的平均粒徑是Iym以上，優(yōu)選是1. 5 μ m，進(jìn)一步優(yōu)選是 2. 0 μ m以上。這是因?yàn)橥ㄟ^使晶粒的平均粒徑為1 μ m以上，除了晶粒邊界本身減少之外， 在晶粒變大的過程中，包含晶粒邊界的鉛成分的雜質(zhì)被排到層疊體外或取到晶粒內(nèi)，從而 在晶粒邊界中很難存在鉛化合物。另一方面，若晶粒的平均粒徑比Iym小，則晶粒邊界中 容易殘留鉛化合物，有引起高溫下的強(qiáng)度劣化的危險(xiǎn)。另外，晶粒的平均粒徑的上限是5 μ m 以下、優(yōu)選是4 μ m以下、更優(yōu)選是3. 5 μ m以下。若晶粒超過5 μ m,則缺陷大小變大，有磁器 強(qiáng)度本身容易劣化的危險(xiǎn)。因此，晶粒的平均粒徑是1 μ m以上5 μ m以下、優(yōu)選是1. 5 μ m 以上4 μ m以下、更優(yōu)選是2. 0 μ m以上3. 5 μ m以下。電介質(zhì)層1的晶粒的平均粒徑可以通過例如掃描型電子顯微鏡(SEM)等來觀察電 介質(zhì)層1的截面，測量在任意的線段之間包含的粒子數(shù)，并用粒子數(shù)除以該線段長度，從而 求出平均粒徑。進(jìn)一步，本發(fā)明中，電介質(zhì)層1中包含的銀是0.5重量％以下、優(yōu)選是0.3重量％ 以下、更優(yōu)選是0. 1重量％以下。雖然從內(nèi)部電極2向電介質(zhì)層1擴(kuò)散了成分，但是尤其在 所含的銀多于0. 5重量％時(shí)，容易與鉛發(fā)生反應(yīng)。與銀發(fā)生反應(yīng)而生成的鉛化合物有居里 點(diǎn)向低溫偏移的傾向，容易引起在高溫下的強(qiáng)度劣化。因此，電介質(zhì)層1中含有的銀最好是 0.5重量％以下。另外，在將銀用作內(nèi)部電極材料的情況下，若晶粒邊界中有鉛成分，則有由 于鉛誘發(fā)銀的遷移性而使電介質(zhì)層1的絕緣性劣化的危險(xiǎn)，所以如本發(fā)明那樣，使晶界中的鉛存在量為零或顯著減小還有使電絕緣性提高的效果。如下這樣來構(gòu)成本實(shí)施方式1中外部電極和內(nèi)部電極之間的連接。首先，在燒成后的柱狀層疊體10的4個(gè)側(cè)面露出了內(nèi)部電極2，但是在至少一個(gè)側(cè) 面上，在包含內(nèi)部電極2的端部的電介質(zhì)層1的端面上相隔一層形成深度50 500 μ m、層 疊方向的寬度30 200 μ m的槽。并且，在該槽內(nèi)形成絕緣體3。絕緣體3由玻璃、環(huán)氧樹 脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺_(酰)亞胺樹脂、硅酮橡膠等構(gòu)成，尤其為了加固與柱狀層疊體 10的接合，最好由對(duì)柱狀層疊體10的變位進(jìn)行追隨的這種彈性模量低的材料、具體由硅酮 橡膠等構(gòu)成。通過該絕緣體3，在柱狀層疊體10的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面IOb上，內(nèi)部電極2的端部 彼此不同，相隔一層來加以絕緣，內(nèi)部電極2的未被絕緣的另一端部與外部電極4相連。外部電極4由Ag、Ni、Cu、Al、W、Mo、不銹鋼、Fe-Ni-Co合金等的具有導(dǎo)電性、彈性 的金屬材料構(gòu)成，其中，從抗氧化性好且導(dǎo)電性好的方面來看最好是Ag、Ni、不銹鋼。另外， 由于外部電極4為低電阻，進(jìn)一步，富有對(duì)柱狀層疊體10的變位進(jìn)行追隨這樣的伸縮性，所 以最好使與內(nèi)部電極2相連的部分具有網(wǎng)孔(mesh)部件，且使外部電極4的厚度為50 500 μ m左右。外部電極4也可在通過來自外部的夾持力而壓到柱狀層疊體10的相對(duì)兩個(gè)側(cè)面 IOb的狀態(tài)(例如通過夾子狀的物體來夾持的狀態(tài))下與內(nèi)部電極2相連。另外，也可通 過焊錫等與內(nèi)部電極2連接固定。也可在內(nèi)部電極2露出的柱狀層疊體10相對(duì)的兩個(gè)側(cè) 面IOb上通過蒸鍍、濺射、鍍覆等來預(yù)先形成薄膜低電阻部，而在該低電阻部上連接外部電 極4。進(jìn)而，外部電極4上通過焊錫等來連接固定導(dǎo)線6。該導(dǎo)線6具有將外部電極4與 外部的電壓供給部連接的作用。并且，通過經(jīng)導(dǎo)線6向一對(duì)外部電極4施加0. 1 3kV/mm 的直流電流，并極化處理柱狀層疊體1，從而完成層疊型電子部件。若對(duì)該層疊型電子部件 將導(dǎo)線6與外部的電壓供給部相連，并經(jīng)外部電極4向內(nèi)部電極2施加電壓，則各電介質(zhì)1 因逆壓電效應(yīng)而大大變位。<實(shí)施方式2>本發(fā)明實(shí)施方式2的層疊型電子部件具有包括含有鉛元素的多個(gè)電介質(zhì)層和多 個(gè)內(nèi)部電極且交替層疊電介質(zhì)層和內(nèi)部電極的活性部、與分別位于所述活性部的層疊方向 的上面?zhèn)群拖旅鎮(zhèn)惹矣呻娊橘|(zhì)層構(gòu)成的上非活性部和下非活性部，并按如下方式構(gòu)成。S卩，實(shí)施方式2的層疊型電子部件中，設(shè)配置在所述內(nèi)部電極中位于最上面的最 上內(nèi)部電極和位于接著該最上內(nèi)部電極的內(nèi)部電極之間的電介質(zhì)層的介電常數(shù)為ε 1、配 置在所述內(nèi)部電極中位于最下面的最下內(nèi)部電極和位于接著該最下內(nèi)部電極的內(nèi)部電極 之間的電介質(zhì)層的介電常數(shù)為ε 2、配置在所述活性部的中央附近中相鄰的兩個(gè)內(nèi)部電極 間的電介質(zhì)層的介電常數(shù)為ε 3時(shí)，構(gòu)成為滿足ε 1 > ε 3、且ε 2 > ε 3。這樣，若增大活性部中非活性部附近的介電常數(shù)，則非活性部附近很難產(chǎn)生極化， 在施加相同電壓時(shí)，可以減小該部分的伸展而緩和應(yīng)力。在包含施加電壓時(shí)伸縮的活性部 和不伸縮的非活性部的層疊型電子部件中，在活性部和非活性部的界面產(chǎn)生大的應(yīng)力。但 是，由于在實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)中，通過提高非活性部附近的介電常數(shù)，抑制了非活性部附近 的伸展，所以可以緩和應(yīng)力。因此，本實(shí)施方式2的層疊型電子部件在高電壓、高溫、高濕度下重復(fù)動(dòng)作時(shí)，可得到更高的可靠性。本實(shí)施方式2的層疊型電子部件中，最好進(jìn)一步在配置在所述最上內(nèi)部電極和位 于接著該最上內(nèi)部電極的上面?zhèn)鹊膬?nèi)部電極之間的電介質(zhì)層更下面?zhèn)劝殡姵?shù)從所 述ε 1向ε 3依次降低的多個(gè)電介質(zhì)層。進(jìn)一步，最好在配置在所述最下內(nèi)部電極和位于接著該最下內(nèi)部電極的下面?zhèn)鹊?內(nèi)部電極之間的電介質(zhì)層上面?zhèn)染哂薪殡姵?shù)從所述ε2向ε 3依次降低的多個(gè)電介質(zhì) 層。這樣，通過在中央部的上或下、優(yōu)選是上下包含介電常數(shù)依次降低的多個(gè)電介質(zhì)層，可 以進(jìn)一步降低應(yīng)力。該情況下，若進(jìn)一步通過以銀為主要成分的材料構(gòu)成所述內(nèi)部電極，可 以降低燒成溫度，并且由于在電介質(zhì)層中容易形成介電常數(shù)依次降低的部分，所以優(yōu)選。下面，說明實(shí)施方式1和2的層疊型電子部件的制造方法。本實(shí)施方式1和2的層疊型電子部件按如下方式來制造。首先，例如，混合由PZT 等的壓電陶瓷的預(yù)燒粉末、丙烯酸系、丁縮醛系等的有機(jī)高分子構(gòu)成的粘合劑、DBP(鄰苯二 甲酸二丁酯)、D0P (鄰苯二甲酸二辛酯)等的可塑劑來制造漿體(slurry)，并將該漿體通過 公知的刮刀法、壓輥法、粉漿澆鑄制件法等的帶成形法，來制作作為電介質(zhì)1的陶瓷生片。接著，在銀-鈀粉末上添加混合入粘合劑、可塑劑、以及根據(jù)必要添加混合上述壓 電陶瓷預(yù)燒粉末等，而制作構(gòu)成內(nèi)部電極2的導(dǎo)電性膏，并在上述各生片的上面將該導(dǎo)電 性膏通過絲網(wǎng)印刷等印刷為1 40 μ m的厚度。接著，層疊上面印刷了導(dǎo)電性膏的生片，并切斷為規(guī)定大小后，在規(guī)定溫度下進(jìn)行 脫粘合劑處理后，并在700 140(TC下進(jìn)行燒成。這樣，來制作柱狀層疊體10。這里，為了制造本實(shí)施方式1和2所示的層疊型電子部件，而在本制造方法的燒成 工序中，通過第1燒成工序和第2燒成工序兩個(gè)階段來進(jìn)行燒成。第2燒成工序設(shè)置為燒 成溫度比第1燒成工序高，且燒成氣氛中的壓力與第1燒成工序相同或比第1燒成工序低， 且燒成氣氛中的鉛濃度與第1燒成工序相同或比第1燒成工序低。具體而言，燒成溫度在第1燒成工序和第2燒成工序的任何一個(gè)中都設(shè)置為是 700 1400°C、優(yōu)選是800 1300°C、更優(yōu)選是850 1200°C的范圍。這時(shí)，將第2燒成工 序的燒成溫度設(shè)置為比第1燒成工序高10°C以上、優(yōu)選高30°C以上、更優(yōu)選高50°C以上的 溫度。關(guān)于燒成氣氛中的壓力和燒成氣氛中的鉛濃度，通過在第1燒成工序中設(shè)為將缽 密封的狀態(tài)，在包含從生片出來的鉛的蒸汽下加壓，而變?yōu)殂U氣氛中的鉛濃度高的狀態(tài)，通 過在第2燒成中，在缽上設(shè)置開放部，從而抑制壓力和鉛濃度的上升。燒成時(shí)間在第1燒成 工序和第2燒成工序的任何一個(gè)中都燒成1 20小時(shí)、優(yōu)選是2 10小時(shí)，若考慮經(jīng)濟(jì)性 則進(jìn)一步優(yōu)選燒成3 6小時(shí)。第1燒成工序和第2燒成工序可以在分批(batch)爐等中分兩次燒成，但是從量 產(chǎn)的觀點(diǎn)來看，最好在隧道爐等連續(xù)爐中使用溫度分布(temperature profile)和空氣導(dǎo) 入管等連續(xù)進(jìn)行燒成。在分批爐中分兩次進(jìn)行燒成的情況下，優(yōu)選第2燒成工序設(shè)置為燒成溫度比第1 燒成工序高、燒成氣氛的壓力比第1燒成工序低、且燒成氣氛中的鉛濃度比第1燒成工序 低。其理由如下。因電介質(zhì)的磁器存在鉛成分，故容易生成液相，而促進(jìn)了致密化。容易產(chǎn)生液相認(rèn)為是因?yàn)殂U的化合物一般上為低熔點(diǎn)，通過與鉛成分反應(yīng)，而產(chǎn)生低熔點(diǎn)的化合物的液相。 因此，第1燒成工序中，通過降低燒成溫度，提高燒成氣氛中的鉛濃度，并提高壓力來進(jìn)行 燒成，從而促進(jìn)致密化。為了充分致密化，且使壓電特性穩(wěn)定，該第1燒成工序中，所述電介 質(zhì)層的相對(duì)密度燒成到80 99%、優(yōu)選燒成到85 95%、進(jìn)一步更優(yōu)選燒成到90 95% 的范圍，之后，最好進(jìn)行第2燒成工序。這樣，在第1燒成工序中，需要進(jìn)行提高相對(duì)密度進(jìn)行某種程度致密化是因?yàn)樵?第2燒成工序中鉛成分容易分解，容易妨礙致密化。但是，雖然在第1燒成工序中得到了致 密的燒結(jié)體，但是在該階段中產(chǎn)生液相的成分仍容易保留在晶粒邊界上。因此，僅在第1燒 成工序中，如之前所描述的那樣，高溫動(dòng)作度中的強(qiáng)度特性劣化。尤其是，在含有很多銀等 內(nèi)部電極成分的層疊型電子部件中，因電極成分的拡散，容易在晶粒邊界殘留。因此，第2燒成工序中，需要積極排出生成該液相且包含容易在晶粒邊界殘留的 鉛的成份。具體而言，使燒成溫度比第1燒成工序高、減少缽內(nèi)壓力、降低鉛的濃度。由此， 容易排出鉛的成份，減少最終在晶粒邊界上殘留的鉛化合物，而得到作為初始目標(biāo)的高溫 強(qiáng)度特性優(yōu)異的電介質(zhì)。另外，若使用這種燒成方法，則排出了過剩的鉛。進(jìn)一步，在活性部的兩側(cè)具有非 活性部的層疊體中，活性部中的非活性部附近的鉛因來自非活性部的鉛的供給，比活性部 的中央附近的鉛量少。因此，鈣鈦礦構(gòu)造中的(A位點(diǎn)(site)/B位點(diǎn))比與活性部的中央 附近相比高一些，在活性部的接近于非活性部的部分，介電常數(shù)變高。由此，由于在極化時(shí) 很難伸展，所以制作了實(shí)施方式2中說明的可以緩和在活性部的接近于非活性部部分的應(yīng) 力的層疊型電子部件。進(jìn)一步，活性部的中央部與非活性部附近相比，由容易形成液相的銀等構(gòu)成的內(nèi) 部電極的存在密度高。因此，若使用這種燒成方法，則在活性部的中央部附近與非活性部附 近相比，從燒成的初始階段的低溫時(shí)刻起形成液相，能容易地產(chǎn)生在液相中包含的鉛成分 的移動(dòng)。由于鉛揮發(fā)溫度低，所以在燒成工序的最高溫度下，從層疊體的元件表面揮發(fā)，而 從層疊體的晶粒邊界排出。因此，形成了液相的活性部的中央附近與非活性部相比鉛的揮 發(fā)變大，構(gòu)成鈣鈦礦構(gòu)造中的A/B比的A位點(diǎn)的鉛成分可以比非活性部附近小，與活性部的 中央部附近相比，非活性部附近的介電常數(shù)高。結(jié)果，很難產(chǎn)生極化，由于與活性部的中央 部附近相比非活性部附近很難伸展，所以可以與非活性部之間具有比活性部的中央部附近 移位量小的層，可以緩和活性部和非活性部之間的應(yīng)力。因此，根據(jù)如上這種制造方法，可以制造具有如圖4所示那樣，在位于最上面?zhèn)鹊?最上內(nèi)部電極和接著最上內(nèi)部電極位于上面?zhèn)鹊膬?nèi)部電極之間配置的電介質(zhì)層的介電常 數(shù)(ε 1)與位于該電介質(zhì)層下面?zhèn)鹊碾娊橘|(zhì)層的介電常數(shù)(ε 4、ε 5...)、以及/或在位于 所述最下面?zhèn)鹊淖钕聝?nèi)部電極和接著最下內(nèi)部電極位于下面?zhèn)鹊膬?nèi)部電極之間配置的電 介質(zhì)層的介電常數(shù)(￡幻與位于該電介質(zhì)層上面?zhèn)鹊碾娊橘|(zhì)層的介電常數(shù)(ε 6、ε 7...) 向在活性部8中央附近相鄰的兩個(gè)內(nèi)部電極間配置的電介質(zhì)層的介電常數(shù)(ε 3)依次降低 的部分的層疊型電子部件，可以不改變電介質(zhì)層的厚度而充分緩和活性部8和非活性部9 之間的應(yīng)力。這樣，本制造方法中，通過在燒成電介質(zhì)層和內(nèi)部電極的匣缽上設(shè)置的開口，可以調(diào)整燒成氣氛中的鉛濃度。開口部可以在缽的任一部分，但是可在缽上開孔，或可通過在上 下的蓋子上放置間隔件來進(jìn)行。從該開口部中排出包含從產(chǎn)品分解出的鉛的蒸汽，而可以 避免過剩的壓力升高和鉛氣氛。另外，還可在匣缽的內(nèi)部或相鄰于匣缽配置鉛吸收材料來進(jìn)行燒成氣氛中鉛濃度 的調(diào)整。上述鉛吸收材料最好是々1203、&02或1%0。由于這些材料容易與鉛反應(yīng)，所以可 以吸收從燒成中的產(chǎn)品中分解后排出的過剩的鉛成分。這些材料在燒結(jié)體中也可以是生產(chǎn) 品，但是由于生產(chǎn)品反應(yīng)變?yōu)檫^剩，所以最好是燒結(jié)體。進(jìn)而，第2燒成工序中，最好匣缽的內(nèi)部和外部的壓力大致相同。這是因?yàn)槿糸_口 部過大或吸收材料過多，而使內(nèi)部的壓力過低，則從致密的燒結(jié)體中過剩分解鉛成分，有不 能表示本來的壓電性的問題。本發(fā)明的制造方法中，判斷第1燒成工序和第2燒成工序的燒成溫度、壓力和鉛濃 度是否設(shè)置在優(yōu)選范圍中可以將燒成前后的重量變化率作為一個(gè)目標(biāo)。本發(fā)明中，燒成前 后的重量變化率(重量減少率)優(yōu)選是0. 1 3%、更優(yōu)選為0.5 2%、最好是1 1.5%。 重量變化率不超過0. 1%，則鉛的排出不充分，晶界上殘留很多粒徑0.01 μ m以上的鉛化合 物，有絕緣性降低的問題。另一方面，若重量變化率超過3%，則有電介質(zhì)層的組成在希望的 范圍外的問題，該情況下，有不能得到希望的特性的問題。在連續(xù)爐中進(jìn)行燒成的情況下，優(yōu)選設(shè)定為第2燒成工序燒成溫度比第1燒成工 序高、燒成氣氛的壓力與第1燒成工序大致相同且燒成氣氛中的鉛濃度與第1燒成工序大 致相同。在使用了連續(xù)爐的燒成中，通過使用預(yù)先將在匣缽上設(shè)置的開口調(diào)整為適當(dāng)大小 的缽，第1燒成工序和第2燒成工序的鉛濃度和壓力變?yōu)榇笾孪嗤?，并且變?yōu)榈?燒成工 序中燒結(jié)所需的鉛在燒成氣氛中存在、第2燒成工序中在燒成氣氛中不存在多余的鉛的狀 態(tài)，可以得到希望的產(chǎn)品。判斷連續(xù)爐中的燒成條件是否適當(dāng)也可如上所述，將燒成前后的 重量變化率作為一個(gè)目標(biāo)?？梢哉{(diào)整匣缽的開口的大小，使得重量變化率為上述范圍內(nèi)。<實(shí)施方式3>本發(fā)明的實(shí)施方式3的層疊型電子部件具有包含多個(gè)電介質(zhì)層1和多個(gè)內(nèi)部電 極2且交替層疊電介質(zhì)層1和內(nèi)部電極2后構(gòu)成的四棱柱狀的層疊體10、和配置在該層疊 體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、10b上的一對(duì)外部電極4，在表面露出的電介質(zhì)層的晶界上析 出了 2族元素化合物。另外，本實(shí)施方式3的層疊型電子部件中，內(nèi)部電極、外部電極和這 些電極的連接構(gòu)造與實(shí)施方式1相同。這樣，若在表面析出耐濕性高的2族元素化合物，則可以防止水分浸入到磁器內(nèi)， 可以提高層疊型電子部件的耐濕性。尤其，在2族元素中，更優(yōu)選在表面析出可以更有效提 高耐濕性的堿土類金屬(Ca、Sr、Ba、Ra)元素化合物，更好地是使與鉛置換而容易固溶的、 且容易析出的鋇(Ba)或鍶((Sr)元素化合物析出。此外，所謂2族元素是指Be、Mg、Ca、Sr、Ba、I a。另外，在表面的晶粒邊界析出的2族元素化合物優(yōu)選是包含可在鈣鈦礦構(gòu)造的組 成式ABO3中的A位點(diǎn)上固溶的2族元素離子的化合物。這種2族元素離子容易與構(gòu)成電 介質(zhì)的鉛置換而固溶，且容易在表面析出，并且可以提高析出的化合物和磁器的密接性。另 外，2族元素化合物優(yōu)選不是各向異性，而是對(duì)特定方向來的應(yīng)力強(qiáng)的非晶質(zhì)。另外，2族元素化合物最好在層疊型電子部件的側(cè)面變位最大、而在施加應(yīng)力的內(nèi)部電極附近析出。另外，為了提高填充度且提高密接強(qiáng)度，所析出的2族元素化合物的粒 徑優(yōu)選比層疊型電子部件的表面中的電介質(zhì)層的晶體粒徑小。進(jìn)一步，電介質(zhì)層為了容易 固溶2族元素化合物且容易使其析出，而尤其優(yōu)選容易提高耐濕性的鈦酸鋯酸鉛為主要成 分。此外，本實(shí)施方式3的層疊型電子部件中，與實(shí)施方式1相同，可以限制電介質(zhì)層1 的晶界中的鉛化合物的粒徑，或限制電介質(zhì)層1的晶界中的鉛化合物的量，由此，與實(shí)施方 式1的層疊型電子部件相比，耐濕特性更好，可以提供可在高電壓、高溫下、高濕度下重復(fù) 動(dòng)作的層疊型電子部件。下面，說明實(shí)施方式3的層疊型電子部件的制造方法。下面說明的本實(shí)施方式3的制造方法是在實(shí)施方式1和2的層疊型電子部件的制 造方法中進(jìn)一步可使2族元素化合物在層疊型電子部件的側(cè)面析出的方法。S卩，本實(shí)施方式3的層疊型電子部件的制造方法是交替層疊包含鉛元素的多個(gè)電 介質(zhì)層和多個(gè)內(nèi)部電極后的層疊型電子部件的制造方法，特征在于，包括層疊含有包含鉛 元素的電介質(zhì)材料的粉末的多個(gè)成形體、主要由金屬材料構(gòu)成的多個(gè)內(nèi)部電極層來成形燒 成前層疊體的成形工序；在匣缽內(nèi)，在鉛氣氛中對(duì)所述燒成前層疊體進(jìn)行燒成的第1燒成 工序；和與第ι燒成工序相比，在燒成溫度高且濃度低的鉛氣氛中進(jìn)行燒成的第2燒成工 序；在所述第1燒成工序中，在所述電介質(zhì)材料和金屬材料的晶粒邊界上形成包含鉛元素 的液相，并且，在所述第2燒成工序中，將所述液相中的鉛元素排出到層疊體的外部。這是 因?yàn)橥ㄟ^使液相中包含鉛成分，提高了燒結(jié)性，并且容易向外部排出過剩的鉛成分。具體而 言，其特征在于，在該成形工序中，在包含鉛元素的電介質(zhì)材料的粉末中添加2族元素，在 所述第1燒成工序中，在所述液相中包含所述2族元素，在所述第2燒成工序中，使所述2 族元素的化合物在所述層疊體的表面析出。通過添加2族元素成分，并在燒成中使其向外 部析出，可以在表面析出微小的2族元素化合物，可以提高耐濕性。若通過該制造方法得到的柱狀的層疊體在燒成后為原來的形狀，則由于2族元素 化合物在表面析出，所以得到了耐濕性的效果，但是為了使其形狀平整，也可用平面研削盤 等來進(jìn)行研削。除了平面研削盤之外，還可以是使用了旋轉(zhuǎn)研磨機(jī)或雙頭研磨機(jī)等的研磨 方法。進(jìn)一步，在這些研削后、或者代替這些研削，通過使用了碳化硅或氧化鋁的磨粒的研 磨粉(lap)研磨或者拋光來進(jìn)行加工。磨粒的粒度優(yōu)選是#1000到#3000。通過研削去除 了所析出的2族元素化合物，但是也可在加工后在800°C以上的溫度下通過熱處理，來再次 析出2族元素化合物，可以得到相同的效果。如上所述，制作了交替層疊多個(gè)電介質(zhì)1和多個(gè)內(nèi)部電極2構(gòu)成的柱狀層疊體10。 進(jìn)一步，在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面IOb中，使內(nèi)部電極2的端部彼此不同，且相隔 一層來通過絕緣體3進(jìn)行絕緣，內(nèi)部電極的沒有絕緣的另一端部上連接外部電極4，通過將 導(dǎo)線6連接到該外部電極4上，而可得到本發(fā)明的層疊型電子部件。<噴射裝置>圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的噴射裝置的示意剖視圖。如圖5所示，本實(shí)施 方式的噴射裝置在一端具有噴射孔33的容納容器31的內(nèi)部容納有以上述實(shí)施方式為代表 的本發(fā)明的層疊型電子部件。容納容器31內(nèi)配置可開合噴射孔33的針形閥35。燃料通路 37被配置為根據(jù)針形閥35的運(yùn)動(dòng)可與噴射孔33連通。將該燃料通路37與外部的燃料供給源相連，通常以一定高壓向燃料通路37供給燃料。因此，若針形閥35打開噴射孔33，則 構(gòu)成為向燃料通路37供給的燃料以一定的高壓向圖中未示的內(nèi)燃機(jī)關(guān)的燃料室噴出。另外，針形閥35的上端部內(nèi)徑大，配置了在容納容器31上形成的氣缸39和可滑 動(dòng)的活塞41。在容納容器31內(nèi)容納具有上述層疊型電子部件的壓電促動(dòng)器43。在這種噴射裝置中，若壓電促動(dòng)器43被施加電壓而伸長，則按壓活塞41，針形閥 35封閉噴射孔33，而停止燃料的供給。另外，若停止電壓的施加，則壓電促動(dòng)器43收縮，盤 簧45反壓活塞41，使噴射孔33與燃料通路37連通而進(jìn)行燃料的噴射。另外，本發(fā)明的噴射裝置也可構(gòu)成為包括具有噴出孔的容器和上述層疊型電子部 件，通過層疊型電子部件的驅(qū)動(dòng)從噴射孔吐出在容器內(nèi)填充的液體。即，也可構(gòu)成為元件不 需要必須位于容器的內(nèi)部，而是通過層疊型電子部件的驅(qū)動(dòng)向容器的內(nèi)部施加壓力。本發(fā) 明中，所謂液體，除燃料、墨水等之外，還包含各種液狀流體(導(dǎo)電性膏等)。此外，本發(fā)明涉及層疊型電子部件和噴射裝置，但是并不限于上述實(shí)施方式，還可 適用于例如汽車引擎的燃料噴射裝置、噴墨等的液體噴射裝置、光學(xué)裝置等的精密定位裝 置、在防振裝置等上裝載的驅(qū)動(dòng)元件(壓電促動(dòng)器)、和燃燒壓傳感器、敲擊傳感器、加速度 傳感器、負(fù)載傳感器、超聲波傳感器、感壓傳感器、在偏航率傳感器等上裝載的傳感器元件、 和在壓電陀螺儀、壓電開關(guān)、壓電晶體管、壓電斷電器等上裝載的電路元件等中。另外，除此 之外，若為使用了壓電特性的元件，則均可適用本發(fā)明。〈燃料噴射系統(tǒng)〉圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中的燃料噴射系統(tǒng)的示意圖。如圖6所示，本實(shí) 施方式的燃料噴射系統(tǒng)51包括可存儲(chǔ)高壓燃料的共有軌道52、噴射該共有軌道中存儲(chǔ)的 燃料的多個(gè)上述噴射裝置53、向共有軌道52供給高壓燃料的壓力泵M和向噴射裝置53提 供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的噴射控制單元陽。噴射控制單元55通過傳感器等來檢測引擎在燃燒室內(nèi)的狀況，并且控制燃料噴 射的量和定時(shí)。壓力泵M實(shí)現(xiàn)將燃料從燃料罐56送入共有軌道52，使得達(dá)到1000 2000 氣壓左右、優(yōu)選為1500 1700氣壓左右。共有軌道52中，存儲(chǔ)從壓力泵M送入的燃料， 而適當(dāng)送入到噴射裝置53。噴射裝置53如上所述，從噴射孔33向燃燒室內(nèi)霧狀噴射少量 的燃料。實(shí)施例(實(shí)施例1)實(shí)施例1中，首先，制作混合了以PZT為主要成分的壓電陶瓷的預(yù)燒粉末、有機(jī)高 分子構(gòu)成的粘合劑和可塑劑的漿體，通過粉漿澆鑄法來制作厚度150 μ m的陶瓷生片。在該生片的單面上，作為主要成分的銀和鈀的比率為7 3，通過絲網(wǎng)印刷法，將 相對(duì)于該主要成分100重量部添加了 30重量部的上述壓電陶瓷后的導(dǎo)電性膏印刷為5μπι 的厚度，使導(dǎo)電性膏干燥。然后，層疊300片涂敷了該導(dǎo)電性膏的多個(gè)生片，進(jìn)一步，在該層 疊體的層疊方向的兩端部，在上側(cè)層疊10片下側(cè)層疊20片沒有涂敷導(dǎo)電性膏的生片。接著，通過在100°C下進(jìn)行加熱，并且進(jìn)行加壓，而對(duì)該層疊體進(jìn)行一體化，并截?cái)?為縱、橫的尺寸為8mmX8mm大小的四棱柱狀后，在800°C下進(jìn)行10小時(shí)的脫粘合劑處理。 接著，使用分批爐，在表1所示的燒成條件下同時(shí)燒成由電介質(zhì)1和內(nèi)部電極2構(gòu)成的層疊 體，得到了如圖1所示的柱狀層疊體10。另外，根據(jù)脫粘合劑處理后的重量和燒成后的重量求出重量變化率。對(duì)所得到的柱狀層疊體10的四個(gè)側(cè)面分別研削加工0. 2mm并進(jìn)行倒角來制作評(píng) 價(jià)用試料，通過在150°C下3點(diǎn)彎曲來測量抗折強(qiáng)度。另外，實(shí)際的產(chǎn)品在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、10b中，相隔一層形成 深度200 μ m、層疊方向的寬度75 μ m的槽，使其在包含內(nèi)部電極2端部的電介質(zhì)1的端面上 彼此不同。并且，在這些槽中填充硅酮橡膠而形成絕緣體3，使內(nèi)部電極2的端部相隔一層 在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、10b露出。然后，在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、IOb上涂敷由銀和聚酰亞胺樹脂構(gòu) 成的導(dǎo)電性接合劑，而在該導(dǎo)電性接合劑中嵌入網(wǎng)格部件，通過在該狀態(tài)下在加熱至200°C 并進(jìn)行硬化，從而形成外部電極4。接著，用焊錫將導(dǎo)線6連接到兩個(gè)外部電極4上，并用酒精等清洗層疊型電子部件 的外周面后，用底漆(primer)等進(jìn)行表面處理，從而使樹脂的密接性提高，通過浸漬等方 法而覆蓋硅酮橡膠后，施加IkV的極化電壓來極化處理層疊型電子部件整體，從而得到圖1 所示的本發(fā)明的層疊型電子部件。對(duì)所得到的層疊型電子部件施加了 200V直流電壓后的結(jié)果是各層疊型電子部件 得到了 30 μ m的變位。如下這樣來測量電介質(zhì)在晶界中的鉛化合物的量與鉛和鋯的重量比率。從燒結(jié)體截出厚度Imm的平板，并通過#3000的砂紙薄層化，從而成為TEM觀察用 的樣本。通過TEM觀察來5點(diǎn)測量觀察區(qū)域100μπι2(10μπι角)的位置，來求出在晶粒邊 界中存在的鉛化合物的大小和量。表1中記載了測量位置5點(diǎn)的平均值。表1中的“Pb化 合物量”是指粒徑0. 01 μ m以上的鉛化合物的個(gè)數(shù)。這里所說的粒徑是指鉛化合物的最大 直徑。另外，從燒結(jié)體截出厚度5mm的平板，并通過#3000的金剛石膏來鏡面研磨上下 面，并將該平板在50%醋酸溶液下在90°C下浸漬60分鐘，并從醋酸溶液取出平板后，用 ICP-MS裝置分析該醋酸溶液的成分，而求出1 和Ir的重量比。各試驗(yàn)結(jié)果如表1所示那樣。(實(shí)施例2)在將表2所示的材料配置在缽內(nèi)的產(chǎn)品周圍的狀態(tài)下來燒成與實(shí)施例1同樣制作 的柱狀層疊體。與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果如表2所示那樣。(實(shí)施例3)以與實(shí)施例1相同的PZT為主要成分，來制作表3所示的在添加了 2族元素化合 物的壓電陶瓷的預(yù)燒粉末中混合了由有機(jī)高分子構(gòu)成的粘合劑和可塑劑的漿體，并通過粉 漿澆鑄法來制作厚度150 μ m的陶瓷生片。下面在表3所示的條件下來燒成與實(shí)施例1同 樣制作的柱狀層疊體。之后，通過掃描型電子顯微鏡(SEM)確認(rèn)表面的析出物。進(jìn)一步，在 濕度90% 80°C下保持了 M小時(shí)后，與實(shí)施例1同樣，進(jìn)行150°C下抗折強(qiáng)度的評(píng)價(jià)。結(jié)果 如表3所示。另外，實(shí)際的產(chǎn)品在柱狀層疊體10相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、10b中，相隔一層形成深 度200 μ m、層疊方向的寬度75 μ m的槽，使得在包含內(nèi)部電極2端部的電介質(zhì)1的端面上彼 此不同，在這些槽上填充硅酮橡膠而形成絕緣體3，使內(nèi)部電極2的端部相隔一層而在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、10b上露出。然后，在柱狀層疊體10的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面10a、IOb上涂敷由銀和聚酰亞胺樹脂構(gòu) 成的導(dǎo)電性粘接劑，在該導(dǎo)電性粘接劑中嵌入網(wǎng)格部件，并通過在該狀態(tài)下加熱至200°C并 進(jìn)行硬化，從而形成了外部電極4。接著，用焊錫將導(dǎo)線6連接到兩個(gè)外部電極4，并用酒精清洗層疊型電子部件的外 周面后，通過底漆等來進(jìn)行表面處理，來提高樹脂的密接性，并通過浸漬等方法來覆蓋硅酮 橡膠后，施加IkV的極化電壓來極化處理層疊型電子部件整體，得到了圖1所示的本發(fā)明的 層疊型電子部件。向所得到的層疊型電子部件施加200V的直流電壓后的結(jié)果是各層疊型電子部件 得到了 30 μ m的變位。(實(shí)施例4)如表4所示，改變燒成條件，而對(duì)與實(shí)施例1同樣制作的柱狀層疊體，在150°C下 用200Hz的頻率來施加0 +200V的交流電場，并分別對(duì)10個(gè)試料來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)。在該 驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)中，比較IX IO9周期后的元件的伸展量。另外，柱狀層疊體在印刷外部電極前，在 夾著想要測量的層的內(nèi)部電極上放上探針以通過阻抗分析儀(HP-4^2A)來測量測量頻率 IkHz的電容。除此之外，基于壓電體的厚度來算出介電常數(shù)。也可僅單側(cè)燒成外部電極，而 在相對(duì)側(cè)的每一個(gè)層上放上探針來加以測量。進(jìn)一步，從XRD的Rietveld分析來求出各層 的A/B比。結(jié)果如表4所示那樣。表1(1)
權(quán)利要求
1.一種層疊型電子部件，包括活性層疊部，其包含含有鉛的多個(gè)電介質(zhì)層和多個(gè)內(nèi)部電極，所述電介質(zhì)層和所述內(nèi) 部電極交替層疊；上非活性部，其設(shè)置在所述活性層疊部的層疊方向的上面；和下非活性部，其設(shè)置在所述活性層疊部的層疊方向的下面；所述內(nèi)部電極中在位于最上面的最上內(nèi)部電極和位于接著該最上內(nèi)部電極的內(nèi)部電 極之間配置的第1上部電介質(zhì)層的介電常數(shù)ε 1、和所述內(nèi)部電極中在位于最下面的最下 內(nèi)部電極和位于接著該最下內(nèi)部電極的第2下部內(nèi)部電極之間配置的第1下部電介質(zhì)層的 介電常數(shù)ε 2，比在所述活性層疊部的中央部配置的中央電介質(zhì)層的介電常數(shù)ε 3大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊型電子部件，其特征在于，在所述第1上部電介質(zhì)層和所 述中央電介質(zhì)層之間，包含具有ε 到ε 3范圍的介電常數(shù)的多個(gè)電介質(zhì)層，該多個(gè)電介質(zhì) 層的介電常數(shù)向中央部依次降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊型電子部件，其特征在于，在所述第1下部電介質(zhì)層和所 述中央電介質(zhì)層之間，包含具有ε 2到ε 3的范圍的介電常數(shù)的多個(gè)電介質(zhì)層，該多個(gè)電介 質(zhì)層的介電常數(shù)向中央部依次降低。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的層疊型電子部件，其特征在于，所述內(nèi)部電極由 以銀為主要成分的材料構(gòu)成。
5.一種噴射裝置，包括具有噴出孔的容器、和權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的層疊型電 子部件，所述容器內(nèi)填充的液體通過所述層疊型電子部件的驅(qū)動(dòng)而從所述噴射孔噴射。
6.一種燃料噴射系統(tǒng)，包括共有軌道，其存儲(chǔ)高壓燃料；權(quán)利要求5所述的噴射裝置，其噴射該共有軌道中存儲(chǔ)的燃料；壓力泵，其向所述共有軌道供給高壓的燃料；和噴射控制單元，其向所述噴射裝置提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在高電壓、高溫下、高濕度下可重復(fù)動(dòng)作的層疊型電子部件及其制造方法。該層疊型電子部件包括分別由包含Pb的鈣鈦礦構(gòu)造的燒結(jié)體構(gòu)成的多個(gè)電介質(zhì)層、和多個(gè)內(nèi)部電極，電介質(zhì)層和內(nèi)部電極交替層疊，所述電介質(zhì)層的晶界上殘留的鉛化合物中粒徑為0.01μm以上的粒子數(shù)被限制為平均每100μm2在2個(gè)以下。
文檔編號(hào)F02M63/02GK102110770SQ201010522539
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者佐藤政宏 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社