特許 6144943 積層体及び圧電／電歪素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6144943

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】積層体及び圧電／電歪素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 41/047 20060101AFI20170529BHJP

【ＦＩ】

   H01L41/047

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-70895(P2013-70895)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-195000(P2014-195000A)

(43)【公開日】2014年10月9日

【審査請求日】2016年2月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】増田 いづみ

(72)【発明者】

【氏名】小川 尚輝

(72)【発明者】

【氏名】小泉 貴昭

【審査官】 上田 智志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２３４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２７８４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１３２７１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６２−０８８３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１０１４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２４８７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ４１／０４７，４１／２９，４１／３３３

Ｃ０４Ｂ ４１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無機材料によって構成される基体と、
前記基体上に配置される金属膜と、
を備え、
前記基体及び前記金属膜の一方は、本体部と、前記本体部上に形成され、他方に埋設される複数の凸部と、を有し、
前記複数の凸部それぞれの外径は、前記本体部に近いほど小さく、
前記本体部の表面において前記複数の凸部が接合されている領域の割合は、５９．１％以下である、
積層体。

【請求項2】

前記本体部の表面に平行な方向において、前記複数の凸部どうしの間隔の平均値は、０．１５μｍ以上である、
請求項１に記載の積層体。

【請求項3】

無機材料によって構成される基体と、
前記基体上に配置される第１電極と、
前記第１電極上に配置され、圧電材料によって構成される圧電体と、
前記圧電体上に配置される第２電極と、
を備え、
前記基体及び前記第１電極の一方は、本体部と、前記本体部上に形成され、他方に埋設される複数の凸部と、を有し、
前記複数の凸部それぞれの外径は、前記本体部に近いほど小さく、
前記本体部の表面において前記複数の凸部が接合されている領域の割合は、５９．１％以下である、
圧電／電歪素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無機基板と金属膜とを備える積層体及び圧電／電歪素子に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、セラミックス材料によって構成される無機基板と、無機基板上に配置される金属電極と、を備える圧電／電歪素子が広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、無機基板と金属電極の密着力を向上することを目的として、ケミカルエッチング法やサンドブラスト法により無機基板表面に凹凸を形成する手法が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１０３３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ケミカルエッチング法やサンドブラスト法を用いると、先細り形状の凹凸が形成されるため、密着力を向上するにも限界がある。そのため、圧電／電歪素子に機械的又は熱的負荷がかかった場合に、無機基板と金属電極の密着力を維持できないという問題がある。

【0006】

このような問題は、圧電／電歪素子に限られず、無機材料によって構成される無機基板上に形成される金属膜を備える積層体を含む構造体一般に生じうるものである。

【0007】

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、無機基板と金属膜の密着力を向上可能な積層体及び圧電／電歪素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る積層体は、無機材料によって構成される基体と、基体上に配置される金属膜と、を備える。基体及び金属膜の一方は、本体部と、本体部上に形成され、他方に埋設される複数の凸部と、を有する。複数の凸部それぞれの外径は、本体部に近いほど小さい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、無機基板と金属膜の密着力を向上可能な積層体及び圧電／電歪素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】アクチュエータの構成を示す平面図

【図2】図１のＸ−Ｘ断面図

【図3】図２の部分拡大図

【図4】図３の部分拡大図

【図5】基体部と第1電極の構成を示す断面図

【図6】基体部と第1電極の構成を示す断面図

【図7】サンプルNo.１のＳＥＭ画像

【図8】サンプルNo.２のＳＥＭ画像

【図9】サンプルNo.５のＳＥＭ画像

【図10】サンプルNo.８のＳＥＭ画像

【図11】サンプルNo.１１のＳＥＭ画像

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に、図面を参照しながら、本発明に係る積層体を適用した圧電／電歪素子を備えるアクチュエータについて説明する。ただし、本発明に係る積層体は圧電／電歪素子以外の様々な構造体に適用可能である。

【0012】

なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なっている場合がある。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

【0013】

（アクチュエータ１００の構成）
アクチュエータ１００の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、アクチュエータ１００の構成を示す平面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。

【0014】

アクチュエータ１００は、基体１０と、圧電／電歪素子２０と、を備える。

【0015】

基体１０は、セラミックス材料によって構成される板状部材である。基体１０は、底面に形成された凹部１１を有する。凹部１１が形成されることによって、圧電／電歪素子２０の屈曲変位を大きくすることができる。なお、凹部は図２のように長方形であってもよく、正方形、多角形、円形、楕円形、くびれを備えた形状などでもよい。

【0016】

基体１０の材料としては、例えば、安定化された酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、ムライト、窒化アルミニウム及び窒化珪素からなる群より選択される少なくとも一種を含むが好ましく、機械的強度及び靭性に優れる安定化された酸化ジルコニウムが特に好ましい。

【0017】

圧電／電歪素子２０は、基体１０の上面に配置される。圧電／電歪素子２０は、第１電極２１と、圧電体２２と、第２電極２３と、を有する。

【0018】

第１電極２１は、無機基板上に配置される金属膜の一例である。第１電極２１は、基体１０上に配置される。第１電極２１は、外部電源に接続される第１タブ２１ａを有する。

【0019】

第１電極２１の材料としては、白金、パラジウム、ルテニウム、金、銀及びこれらの合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属を挙げることができる。

【0020】

圧電体２２は、板状に形成されており、図２に示すように、第１主面２２Ｓと第２主面２２Ｔを有している。第１主面２２Ｓには、第１電極２１が接続され、第２主面２２Ｔには、第２電極２３が接続されている。

【0021】

圧電体２２の材料としては、従来用いられている圧電体用のセラミックス材料を用いることができる。このようなセラミックス材料としては、具体的には、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ナトリウムビスマス、ニオブ酸カリウムナトリウム、タンタル酸ストロンチウムビスマス等を単独であるいは混合物として含有するセラミックスが挙げられる。

【0022】

特に、高い電気機械結合係数と圧電定数を有し、圧電／電歪膜の焼結時において、セラミックスで構成される基体部との反応性が小さく、安定した組成のものが得られることが好ましい。そのため、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ系）とマグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ系）を主成分とする材料、チタン酸ナトリウムビスマスを主成分とする材料、更には、チタン酸鉛−ジルコン酸鉛−マグネシウムニオブ酸鉛の三成分固溶系組成物を主成分とし、それに酸化ニッケルと酸化珪素を添加した材料を好適に用いることができる。更には、チタン酸鉛−ニッケルニオブ酸ビスマスの三成分固溶系組成物を主成分とする材料を好適に用いることができる。

【0023】

更に、上記材料に、ランタン、カルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン、セリウム、カドミウム、クロム、コバルト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタル、リチウム、ビスマス、スズ等の酸化物等を、単独若しくは混合して、添加したセラミックスを用いてもよい。例えば、主成分であるジルコン酸鉛とチタン酸鉛及びマグネシウムニオブ酸鉛にランタンやストロンチウムを含有させることにより、抗電界や圧電特性を調整可能とする等の利点を得られる場合がある。また、特性を著しく低下させることなく焼成温度を低くするために、炭酸リチウムやフッ化リチウム、ホウ酸リチウムなどのリチウム化合物や酸化鉛と酸化ビスマスの共晶化合物などを添加させてもよい。

【0024】

第２電極２３は、圧電体２２上に配置される。第２電極２３は、外部電源に接続される第２タブ２３ａを有する。第２電極２３の材料としては、第１電極２１の材料と同様の材料を用いることができる。

【0025】

（基体１０と第１電極２１の界面構造）
次に、基体１０と第１電極２１の界面構造について、図面を参照しながら説明する。図３は、図２の部分拡大図である。

【0026】

図３に示すように、基体１０は、本体部１０ａと、複数の凸部１０ｂと、複数の凹部１０ｃと、を有する。また、第１電極２１は、本体部２１ａと、複数の凹部２１ｂと、複数の凸部２１ｃと、を有する。

【0027】

基体１０の凸部１０ｂは、本体部１０ａの表面１０Ｔに形成される。凸部１０ｂは、本体部１０ａと同じ材料あるいは本体部１０ａを主成分とする材料によって構成されており、本体部１０ａと一体的に形成されている。凸部１０ｂは、第１電極２１に埋設されている。具体的に、凸部１０ｂは、第１電極２１の凹部２１ｂに係止されている。また、凸部１０ｂの外周面は、凹部２１ｂの内周面に密着されている。凸部１０ｂの詳細構成については後述する。

【0028】

基体１０の凹部１０ｃは、本体部１０ａの表面１０Ｔに形成される。凹部１０ｃは、凸部１０ｂどうしの間隙空間である。

【0029】

第１電極２１の本体部２１ａは、圧電体２２の電極として機能する。本体部２１ａの厚みは、０．５〜１０μｍとすることができる。

【0030】

第１電極２１の凹部２１ｂには、基体１０の凸部１０ｂが係止されている。凹部２１ｂの形状は、基体１０の凸部１０ｂの形状に対応する。

【0031】

第１電極２１の凸部２１ｃは、基体１０に埋設されている。具体的に、凸部２１ｃは、基体１０の凹部１０ｃに係止されている。また、凸部２１ｃの外周面は、凹部１０ｃの内周面に密着されている。本実施形態において、凸部２１ｃは、中央部が窄んだ鼓形に形成されている。

【0032】

（基体１０の凸部１０ｂの構成）
次に、基体１０の凸部１０ｂの構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、図３の部分拡大図である。図４では、表面１０Ｔに垂直な断面が示されている。

【0033】

凸部１０ｂは、表面１０Ｔに近いほど窄んだ形状を有する。具体的に、凸部１０ｂは、中央部が膨らむとともに下端部が窄んだ卵形に形成されている。そのため、凸部１０ｂの外径Ｗは、本体部１０ａに近いほど小さくなっている。これによって、凸部１０ｂによるアンカー効果が増大されている。なお、外径Ｗは、表面１０Ｔと平行な方向における凸部１０ｂの幅である。

【0034】

凸部２２ｂの高さＨは、０．１０μｍ〜０．５０μｍとすることができる。高さＨは、凸部２２ｂごとに異なっていてもよい。

【0035】

隣接する２つの凸部１０ｂの間隔の平均値（以下、平均開口幅Ｐという。）は、０．１５μｍ以上であることが好ましい。これは、平均開口幅Ｐが小さすぎれば第１電極２１の凸部２１ｃによるアンカー効果が低減してしまうためである。なお、開口幅Ｐは、隣接する２つの凸部１０ｂごとに異なっていてもよい。

【0036】

平均開口幅Ｐは、ＦＥ−ＳＥＭ画像上で実測できるが、測定に際しては、最小二乗法によって表面１０Ｔにフィッティングされた直線に平行な方向における２つの凸部１０ｂの間隔を開口幅とすればよい。

【0037】

凸部１０ｂが本体部１０ａに接合される接合幅Ｗｃは、０．０５μｍ〜０．４μｍとすることができる。接合幅Ｗｃが大きいほど、凸部１０ｂが本体部１０ａから欠落することを抑制できる。なお、接合幅Ｗｃは、凸部１０ｂの下端の外径Ｗと同義である。接合幅Ｗｃは、凸部１０ｂごとに異なっていてもよい。

【0038】

さらに、表面１０Ｔにおいて複数の凸部１０ｂが接合されている領域（以下、接合領域という。）の割合は、５９．１％以下であることが好ましい。これは、接合領域の割合が高すぎれば凸部１０ｂによるアンカー効果が低減してしまうためである。なお、接合領域の割合は、各凸部１０ｂの接合幅Ｗｃの合計値を実測し、接合幅Ｗｃの合計値を表面１０Ｔの全長で除することによって算出することができる。

【0039】

なお、接合領域の割合は、ＦＥ−ＳＥＭ画像上で実測できるが、測定に際しては、最小二乗法によって表面１０Ｔにフィッティングされた直線に平行な方向における接合幅Ｗｃの割合を接合領域の割合とすればよい。

【0040】

（アクチュエータ１００の製造方法）
次に、アクチュエータ１００の製造方法について説明する。

【0041】

まず、本体部１０ａ用のセラミックス粉末とビヒクル、分散剤及び可塑剤、溶剤からなるスラリーを準備する。

【0042】

次に、スラリーを混練乾燥することにより粘土状になった素地を凹部１１に相当する部分を備えた金型でプレスすることによって、本体部１０ａの成形体を作製する。ただし、本体部１０ａの成形体は、凹部１１に相当する孔をパンチで打ち抜いたグリーンシートを積層することによっても作製できる。

【0043】

次に、本体部１０ａと同一成分あるいは本体部１０ａが主成分とする材料粉末に造孔剤（樹脂ビーズや炭素などの有機微粒子）と分散剤、可塑剤、溶剤を混合してスラリーを作製する。

【0044】

次に、スピンコート法やスプレーコート法で本体部１０ａの成形体上にスラリーを塗布し、約８０℃で約５分間程度の予備乾燥を行うことによって、基体１０の成形体を作製する。

【0045】

その後、基体１０の成形体を電気炉に投入して、３Ｔｓ／４（℃）〜Ｔｓ（℃）で１時間〜５時間加熱した後、室温まで冷却させる。Ｔｓとは基体１０の成形体の焼結温度である。この際、凸部１０ｂに含まれる造孔剤が焼成時に酸化除去されるとともに、セラミックス粉末が焼結することによって、凸部１０ｂが形成される。

【0046】

次に、基体１０の表面上に所定パターンのフォトレジストを現像する。

【0047】

次に、無電解めっきの触媒核となる貴金属原子を基体１０上に付与した後、フォトレジストを剥離することによりパターニングする。

【0048】

次に、貴金属塩、錯化剤、還元剤、ｐＨ調整剤、安定剤、添加剤および純水を撹拌混合し、貴金属めっき液を建浴する。

【0049】

次に、触媒核が付与された基体１０を貴金属めっき液に浸漬することにより、無電解めっきを施し、第１電極２１がパターニングされる。

【0050】

次に、第１電極がパターニングされた基体１０を電気炉に投入して、所定の条件で加熱した後、室温まで冷却することにより、めっき膜中の残存ガスやめっき液残渣を除去する。

【0051】

次に、圧電体２２用のセラミックス粉末、ビヒクル、分散剤および可塑剤から成るグリーンシートを第１電極上に配置する。

【0052】

次に、第１電極および圧電体２２が配置された基体１０を電気炉に投入し、所定の条件にて脱脂および焼成する。

【0053】

次に、第２電極２３用の金属ペーストまたは金属レジネートを、スピンコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法等で圧電体２２上に塗布して焼成することによって、第２電極２３の成形体を作製する。

【0054】

（作用及び効果）
基体１０は、本体部１０ａと、第１電極２１に埋設される複数の凸部１０ｂと、を有する。凸部１０ｂの外径Ｗは、本体部１０ａに近いほど小さい。

【0055】

従って、凸部１０ｂの第１電極２１に対するアンカー効果が増大されるため、基体１０と第１電極２１の密着力を向上させることができる。

【0056】

（他の実施形態）
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形又は変更が可能である。

【0057】

（Ａ）上記実施形態では、基体１０の凸部１０ｂの外径Ｗが本体部１０ａに近いほど小さいこととしたが、図５に示すように、第１電極２１の凸部２１ｃの外径Ｖが本体部２１ａに近いほど小さくてもよい。この場合においても、凸部２１ｃの基体１０に対するアンカー効果が増大されるため、基体１０と第１電極２１の密着力を向上させることができる。

【0058】

（Ｂ）上記実施形態では、凸部１０ｂは、卵形に形成されることとしたが、これに限られるものではない。凸部１０ｂのうち本体部１０ａとの接続部分が、第２主面１０Ｔに近いほど窄むように形成されていればよい。従って、図６に示すように、凸部１０ｂは、逆円錐形や逆角錐形に形成されていてもよい。また、図示しないが、凸部１０ｂは、お椀型に形成されていてもよい。

【実施例】

【0059】

以下において本発明に係るセルの実施例について説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。

【0060】

［サンプルNo.１〜No.１０の作製］
以下のようにして、サンプルNo.１〜No.１０を作製した。

【0061】

まず、部分安定化ジルコニアを用いて、外形寸法が５０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍの本体部の焼成体を作製した。

【0062】

次に、部分安定化ジルコニア粉末と造孔剤、分散剤、可塑剤、溶剤を混合分散したスラリーを、スプレーコート法で本体部の焼成体上に塗布した。ただし、サンプルNo.１では造孔剤を添加しなかった。サンプルNo.２〜No.１０に用いた造孔剤の種類及び添加量は、表１に示すとおりである。

【0063】

次に、スラリーを塗布した本体を約８０℃で約５分程度予備乾燥した。

【0064】

次に、スラリーを塗布乾燥した本体の部分安定化ジルコニア基板をアルミナ製セッターに載せ、アルミナ製匣に入れた。この際、ガスが抜けるように、アルミナ製スペーサーを用いて5ｍｍの隙間を設けて蓋をした。

【0065】

次に、匣を電気炉に投入して、昇温速度２００℃／ｈで最高温度１１６５℃まで加熱し、２時間保持した後、室温まで自然冷却した。以上により、表面が粗面化された部分安定化ジルコニア製の基体を得た。

【0066】

次に、フォトレジストＰＭＥＲ−Ｎ（東京応化工業製）を用いて、基体の表面に所定の電極パターンを現像した。

【0067】

次に、無電解めっきの触媒核としてのＰｔを基体の表面にスパッタリングでした後、レジストを剥離することで触媒核をパターニングした。

【0068】

次に、メタローテクノロジーズジャパン製の無電解Ｐｔめっき液を、形成される金属膜が所望の厚さとなるように調合した。浴温度４０℃かつｐＨ１３に維持しためっき液に基体の表面を浸漬し、２時間めっき槽を揺動した。これにより、厚さ０．５μｍのＰｔめっき電極を形成した。

【0069】

次に、得られたＰｔめっき電極から残留ガスを除去するために、Ｐｔめっき電極が形成された基体を大気雰囲気下、昇温速度２００℃／ｈで最高温度１１００℃まで加熱し、２時間保持した後、６００℃まで２００℃／ｈで降温し、更に室温まで自然冷却させた。

【0070】

次に、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電粉末、ポリビニルブチラールから成るビヒクル、分散剤および可塑剤から成る厚さ６μｍのグリーンシートを切断して、Ｐｔめっき電極上に積層した。

【0071】

次に、昇温速度５００℃／ｈで最高温度１０００℃まで加熱し、２時間保持した後、６００℃まで２００℃／ｈで降温し、さらに室温まで自然冷却させた。これによって厚さ３μｍの圧電セラミックス膜を得た。

【0072】

次に、ＡｕレジネートＥ−９８０２（メタローテクノロジーズジャパン製）を圧電セラミックス膜上にスクリーン印刷して焼成することによって、厚さ０．１μｍの上部電極膜を形成した。

【0073】

次に、フォトリソプロセスを用いて、圧電セラミックス膜と上部電極膜を所定形状に残るようにレジストでパターニングし、ＡＵＲＡＭ−４０１（関東化学製）およびＷＰＺ−２０２９（アデカ製）を用いてエッチングした。以上により、所定パターンの圧電セラミックス膜と上部電極膜を備える圧電／電歪素子を作製した。

【0074】

［サンプルNo.１１の作製］
上記サンプルＮｏ．1〜Ｎｏ．１０は部分安定化ジルコニア粒子を塗布、焼付けすることにより、部分安定化ジルコニア基板の表面を粗化したが、サンプルＮｏ．１１では、ケミカルエッチングにより、部分安定化ジルコニア基板の表面を粗化した。具体的には、以下のようにして、サンプルNo.１１を作製した。

【0075】

まず、上記サンプルＮｏ．1〜Ｎｏ．１０と同様に、部分安定化ジルコニアを用いて本体部の焼成体を作製した。
次に、本体部を、５０℃のフッ化水素酸１３％溶液に１０分間浸漬することによって、本体部の表面を粗化した。この際、散気管により液を撹拌することで、基板の粗化ばらつきを抑制した。

【0076】

そして、サンプルＮｏ．１〜Ｎｏ．１０と同様の工程を経て、本体部の表面上に圧電／電歪素子を作製した。

【0077】

［凸部の観察］
サンプルNo.１〜No.１１の断面を１０，０００倍率の日本電子製 ＦＥ−ＳＥＭ(電界放出型走査電子顕微鏡：Field Emission Scanning Electron Microscope)で観察した。図７〜図１１は、サンプルNo.１、２，５，８，１１のＳＥＭ画像である。

【0078】

また、ＦＥ−ＳＥＭ画像上において、隣接する２つの凸部の平均開口幅と、本体部の表面における凸部の接合領域の割合を算出した。なお、平均開口幅と接合領域の割合の測定では、最小二乗法によって本体部の表面にフィッティングされた直線を基準とした。測定結果を表１にまとめて示す。

【0079】

［加熱試験前後の剥離確認］
まず、サンプルNo.１〜No.１１の断面を顕微鏡で観察することによって、基体とＰｔめっき電極の界面における剥離の有無を確認した。
次に、サンプルNo.１〜No.１１を常温から１０００℃まで２００℃／ｈで昇温し、その後１０００℃で２時間保持後、室温まで自然冷却させた。

【0080】

その後、サンプルNo.１〜No.１１の断面を顕微鏡で観察することによって、基体とＰｔめっき電極の界面における剥離の有無を確認した。確認結果を表１にまとめて示す。

【0081】

【表1】

【0082】

表１に示すように、エッチングで本体部の表面を粗化したサンプルNo.１１は、加熱試験後に剥離が進行して発生した膨れが確認された。これは、図１１に示されるように、サンプルNo.１１では、凸部が先細り形状に形成されており、本体部から凸部が抜けやすかったためである。
一方で、部分安定化ジルコニア粒子を塗布、焼付けしたサンプルNo.１〜No.１０は、加熱試験後の外観が良好な結果であった。これは、図７〜図１０に示すように、サンプルNo.１〜No.１０では、本体部に近いほど外径の小さい凸部によって基体とＰｔめっき電極の密着力を向上できたためである。

【0083】

また、表１に示すように、２つの凸部間の平均開口幅が０．１１μｍのサンプルNo.１では、加熱試験後に微小な剥離が確認された。これは、凸部どうしの間隔が狭く、Ｐｔめっき電極のうち凸部に挟まれる部位が少なくなったためである。

【0084】

一方で、２つの凸部間の平均開口幅が０．１５μｍ以上のサンプルNo.２〜１０では、加熱試験後に剥離は確認されなかった。従って、平均開口幅は０．１５μｍ以上が好ましいことが分かった。

【0085】

また、表１に示すように、凸部の接合領域の割合が６５．０％のサンプルNo.１では、加熱試験後に微小な剥離が確認された。これは、基体の表面が凸部で覆われ、Ｐｔめっき電極のうち凸部に挟まれる部位が少なくなったためである。

【0086】

一方で、凸部の接合領域の割合が５９．１％以下のサンプルNo.２〜１０では、加熱試験後に剥離は確認されなかった。従って、接合領域の割合は５９．１％以下が好ましいことが分かった。

【符号の説明】

【0087】

１０ 基体
１０ａ 本体部
１０ｂ 凸部
１０ｃ 凹部
２０ 圧電素子
２１ 第１電極
２１ａ 本体部
２１ｂ 凹部
２１ｃ 凸部
２２ 圧電体
２３ 第２電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】