[發(fā)明專利]壓電陶瓷電子部件有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201480025054.1 | 申請日： | 2014-05-07 |
| 公開（公告）號： | CN105164827B | 公開（公告）日： | 2018-01-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 三輪恭也;川田慎一郎 | 申請（專利權(quán)）人： | 株式會社村田制作所 |
| 主分類號： | H01L41/187 | 分類號： | H01L41/187;C04B35/493;H01L41/083;H01L41/39;C01G53/00 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司11021 | 代理人： | 薛凱 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓電 陶瓷 電子 部件 以及 制造 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及壓電陶瓷電子部件、以及該壓電陶瓷電子部件的制造方法，更詳細而言涉及具備具有結(jié)晶取向性的壓電陶瓷坯體的壓電激勵器 (actuator)等的壓電陶瓷電子部件及其制造方法。
背景技術(shù)
目前，在各種電子設(shè)備中搭載有壓電陶瓷電子部件，但在這些壓電陶瓷電子部件中廣泛使用的是以陶瓷材料為主成分的陶瓷燒結(jié)體。
此外，作為壓電體中所使用的陶瓷材料，廣泛使用的是鈦酸鉛(以下稱作“PT”。)、鋯鈦酸鉛(以下稱作“PZT”。)等的具有鈣鈦礦型結(jié)晶構(gòu)造的復合氧化物(以下稱作“鈣鈦礦型化合物”。)。
已知在這種陶瓷燒結(jié)體中通過控制結(jié)晶的取向性由此來提高壓電特性等的各種特性。并且，作為與取向性陶瓷相關(guān)的在先技術(shù)，例如已知下述專利文獻1～3。
在專利文獻1中提出了如下的壓電體元件，該壓電體元件包括具有一對相對置的主面的基板、配置在所述基板的一個主面上的下部電極層、配置在所述下部電極層上的壓電體層、和配置在所述壓電體層上的上部電極層，所述下部電極層由鎳酸鑭系陶瓷構(gòu)成。
在該專利文獻1中，作為下部電極層采用在偽立方晶系的(100)面優(yōu)先取向的鎳酸鑭系陶瓷，使用液相生長法在所述下部電極上形成了于 (001)面優(yōu)先取向的PZT系陶瓷。
此外，在專利文獻2中提出了結(jié)晶在給定的結(jié)晶面取向結(jié)晶取向的陶瓷，該結(jié)晶取向陶瓷具有與所述結(jié)晶面正交的方向上所含的元素的組成分布，且所述結(jié)晶取向陶瓷的取向度在X射線衍射法(Lotgering method) 下為25％以上。
在該專利文獻2中，使用TGG(Templated Grain Growth，模板結(jié)晶生長)法來制作結(jié)晶取向陶瓷。即，在將進行了c軸取向的各向異性形狀粒子(模板材料)和無取向的無機粒子混合之后，施以成型加工來制作陶瓷成型體，燒成該陶瓷成型體來制作結(jié)晶取向陶瓷。
此外，在專利文獻3中提出了如下的壓電/電致伸縮膜型元件，其具備陶瓷燒成基體、電極、和隔著所述電極而間接地或者直接地形成于所述陶瓷燒成基體上且不包含玻璃成分并于特定的方向取向的壓電/電致伸縮體。
在該專利文獻3中記載了偽立方(100)軸沿著電場方向取向的壓電/ 電致伸縮膜型元件。
在先技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2008-251916號公報(權(quán)利要求1～14等)
專利文獻2：日本特開2009-167071號公報(權(quán)利要求1、第〔0015〕～〔0022〕段等〕
專利文獻3：日本特開2010-021512號公報(權(quán)利要求1、10等)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
然而，在專利文獻1中，使用液相生長法而在下部電極上形成了于 (001)面優(yōu)先取向的PZT系陶瓷，雖然使得在壓電體層的高度方向結(jié)晶取向，但卻處于無法獲得充分的壓電特性的狀況。
此外，在專利文獻2中，也與專利文獻1同樣，使得在壓電體層的高度方向結(jié)晶取向，獲得充分的壓電特性較為困難。而且，在專利文獻2 中，利用使用了各向異性形狀粒子的TGG法來使陶瓷粒子取向，因此在制造工序繁雜的基礎(chǔ)上，易于產(chǎn)生各向異性形狀粒子所引起的裂紋，可靠性也較差。
專利文獻3也與專利文獻1、2同樣，使得在壓電體層的高度方向結(jié)晶取向，處于獲得充分的壓電特性較為困難的狀況。
本發(fā)明是鑒于這種情形而提出的，其目的在于，提供一種通過使壓電陶瓷坯體在特定方向上結(jié)晶取向從而能夠獲得良好的壓電特性的壓電陶瓷電子部件、以及該壓電陶瓷電子部件的制造方法。
用于解決課題的手段
本發(fā)明者們?yōu)榱酥\求壓電特性的提升，針對作為壓電材料被廣泛使用的PZT等的鈣鈦礦型化合物進行了潛心研究，獲得如下見解：通過使結(jié)晶軸在與壓電陶瓷電子部件的高度方向不同的特定方向上進行{100}取向，從而能夠使機電耦合系數(shù)提升。
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