CN101931339A - 压电致动器 - Google Patents
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- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
压电致动器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种压电致动器，详细而言涉及在一个端部设置了具有导电性的平衡 锤的压电致动器。
背景技术
[0002] 以往，在照相机的自动对焦机构中作为用于移动透镜或透镜组的致动器，公知有 压电致动器。例如，在下述的专利文献1中公开了这种压电致动器的一例。
[0003] 图13是在专利文献1中所公开的压电致动器的简略图。如图13中所示，压电致 动器100具备通过施加压电而伸缩的柱状的机电转换元件101。平衡锤102与机电转换元 件101的一侧的端部连接。振动构件103与机电转换元件101的另一侧的端部连接。振动 构件103与摩擦卡合构件104卡合。
[0004] 在压电致动器100中，通过机电转换元件101的伸缩，振动构件103变位。其结果， 通过在振动构件103和摩擦卡合构件104之间产生的摩擦力摩，摩擦卡合构件104被驱动。
[0005] 专利文献1 ：日本特开2008-199773号公报
[0006] 在压电致动器100中，在机电转换元件101的一侧的端部安装有平衡锤102。由 此，压电致动器100的变位的重心向平衡锤102侧偏移。因此，能够使得振动构件103较大 地变位。
[0007] 从进一步加大振动构件103的变位量的观点出发，优选提高平衡锤102的密度，而 使压电致动器100的变位的重心向平衡锤102侧大幅偏移。但是，由于高密度的材料一般 都具有导电性，因此在为了提高平衡锤102的密度而由导电性材料形成平衡锤102的情况 下，存在机电转换元件101的外部电极IOlaUOlb经由平衡锤102短路的可能性。因此，在 由导电性材料形成平衡锤102的情况下，如图13中所示不能以外部电极IOlaUOlb与平衡 锤102相接的方式配置平衡锤102，所以需要隔离配置外部电极IOlaUOlb与平衡锤102。 因此，在由高密度的导电性材料形成平衡锤102的情况下，存在压电致动器100大型化的问 题。
[0008] 尤其是，如图13所示，由溅射法、CVD法等蒸镀法只在压电体的侧面形成外部电极 101a、IOlb的情况下，需要掩模，因此降低形成外部电极101a、IOlb的位置精度。由此，需要 更大地隔离配置外部电极101a、IOlb和平衡锤102。因此，具有压电致动器100的尺寸增大 的趋势。
发明内容
[0009] 本发明鉴于这样的点而提出，其目的在于提供一种小型且具有大变位量的压电致 动器。
[0010] 本发明所涉及的压电致动器具有：致动器主体、第一导电层、第二导电层。致动器 主体具有：柱状的压电体和平衡锤。压电体具有：在高度方向上相互对置的第一端面及第 二端面、相互对置的第一侧面及第二侧面。在压电体的内部，第一内部电极及第二内部电极
4以在高度方向上对置的方式形成。平衡锤与压电体的第一端面接合。平衡锤的密度高于压 电体的密度。平衡锤具有导电性。平衡锤具有：第一侧面和第二侧面。平衡锤的第一侧面 与压电体的第一侧面相连。平衡锤的第二侧面与压电体的第二侧面相连。第一导电层形成 在压电体的第一侧面和平衡锤的第一侧面之上。第一内部电极与第一导电层连接。第二 导电层形成在压电体的第二侧面和平衡锤的第二侧面之上。第二内部电极与第二导电层连 接。在本发明所涉及的压电致动器中，相对于压电体的第一端面平行地形成有从第一导电 层的表面直到致动器主体的内部的第一槽。第一导电层由第一槽分割为：与第一内部电极 连接但不与平衡锤连接的部分；与平衡锤连接但不与第一内部电极连接的部分。
[0011] 在本发明所涉及的压电致动器的一个特定的方面，第一内部电极及第二内部电极 沿着高度方向交替设置多个，并且多个第一内部电极及第二内部电极中的位于最靠近压电 体的第一端面侧的内部电极为第二内部电极。在该结构中，能够使得第一槽位于比最靠近 压电体的第一端面侧的内部电极即第二内部电极更靠第二端面侧的位置。因此，能够使压 电致动器进一步小型化。
[0012] 在本发明所涉及的压电致动器的其它特定的方面，第一槽位于比最靠近压电体的 第一端面侧的内部电极更靠第二端面侧的位置。根据该结构，能够使压电致动器进一步小 型化。
[0013] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，第一槽的至少一部分在平衡锤 上形成，并且第一槽的第二端面侧的侧壁与压电体的第一端面位于同一平面，或者位于比 压电体的第一端面更靠第二端面侧位置。根据该结构，能够使压电致动器进一步小型化。
[0014] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，第一导电层及第二导电层含有 Ag及Cu中的至少一者。在第一导电层及第二导电层含有Ag或Cu的情况下，从第一导电层 及第二导电层产生Ag或Cu的迁移，存在成为容易产生短路不良的趋势。但是，在本发明中 形成有第一槽，因此能够有效地抑制起因于Ag或Cu的迁移的短路不良的产生。
[0015] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，相对于压电体的第一端面平行 地形成有从第二导电层的表面直到致动器主体的内部的第二槽，并且第二导电层由第二槽 分割为：与第二内部电极连接但不与平衡锤连接的部分；与平衡锤连接但不与第二内部电 极连接的部分。根据该结构，能够更可靠地抑制短路不良的产生。另外，能够更有效地抑制 压电体与平衡锤的接合部的损坏。
[0016] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，第二槽的至少一部分在平衡锤 上形成，并且第二槽的靠压电体的第二端面侧的侧壁与压电体的第一端面位于同一平面， 或者位于比压电体的第一端面更靠压电体的第二端面侧。根据该结构，能够使压电致动器 进一步小型化。
[0017] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，压电体与平衡锤通过粘结剂粘 结。根据该结构，能够容易地接合压电体与平衡锤。
[0018] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，粘结剂为以环氧系树脂为主要 成分的粘结剂。
[0019] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，平衡锤由分散有导电性粒子的 树脂构件构成。在平衡锤由分散有导电性微粒子的树脂构件构成的情况下，导电性微粒子 从平衡锤容易脱落。但是在本发明中，在平衡锤的侧面上也形成导电层，因此能够更有效地
5抑制导电性微粒子的脱落。
[0020] 在本发明所涉及的压电致动器的另外特定的方面，第一导电层及第二导电层分别 由金属薄膜或合金薄膜构成。根据该结构，能够降低第一导电层及第二导电层的电阻，因此 能够提高压电致动器的驱动效率。
[0021] 本发明的压电致动器的制造方法涉及一种用于制造上述本发明的压电致动器的 方法。本发明所涉及的压电致动器的制造方法的特征在于，通过切割（dicing)来形成槽。
[0022] 本发明所涉及的压电致动器的制造方法的一个特定的方面，由薄膜形成方法形成 第一导电层及第二导电层。根据该结构，例如与通过烧结形成第一导电层及第二导电层的 情况相比较，能够降低形成第一导电层及第二导电层时的气氛温度，因此例如在由粘结剂 接合了平衡锤与压电体的情况下，能够抑制形成第一导电层及第二导电层时的粘结剂的恶 化。
[0023] 本发明所涉及的压电致动器的制造方法的其它特定的方面，包括：准备母层叠体 的工序，该母层叠体具有：压电体，其具有第一主面及第二主面，并且在该压电体的内部以 在厚度方向上对置的方式形成有与第一主面平行的第一内部导电层及第二内部导电层；与 压电体的第一主面接合，密度高于压电体且具有导电性的构件；通过将母层叠体分割为多 个而形成多个致动器主体的工序；在多个致动器主体上各自形成第一导电层及第二导电层 的工序；形成槽的工序。在该结构中，由于能够一次地形成多个致动器主体，因此能够高效 率地制造压电致动器。
[0024] 本发明所涉及的压电致动器的制造方法的另外特定的方面，包括：准备母层叠体 的工序，该母层叠体具有：压电体，其具有第一主面及第二主面，在该压电体的内部以在厚 度方向上对置的方式形成有与第一主面平行的第一内部导电层及第二内部导电层；与压电 体的第一主面接合，密度高于压电体且具有导电性的构件；沿着第一方向将母层叠体分割 而形成多个长方形构件的工序；在多个长方形构件上各自形成第一导电层及第二导电层的 工序；将形成有第一导电层及第二导电层的多个长方形构件分别沿着与第一方向正交的第 二方向分割，从而形成多个形成有第一导电层及第二导电层的致动器主体的工序；形成槽 的工序。在该结构中，能够一次地形成多个致动器主体，因此能够高效率地制造压电致动
ο
[0025] 在本发明中，第一导电层由第一槽分割为：与第一内部电极连接但不与平衡锤连 接的部分；与平衡锤连接但不与第一内部电极连接的部分。例如通过切割等方法，能够以细 的槽宽且在准确的位置形成槽，因此，能够减小压电致动器的高度尺寸。
[0026] 另外，通过形成第一槽，能够有效地抑制压电体与平衡锤的接合部的损坏。
附图说明
[0027] 图1是第一实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0028] 图2是图1中的II - II线部分的简要剖面图。
[0029] 图3是图1中的III - III线部分的简要剖面图。
[0030] 图4是图1中的IV - IV线部分的简要剖面图。
[0031] 图5是图1中的V-V线部分的简要剖面图。
[0032] 图6是母层叠体的简要立体图。
6[0033] 图7是比较例所涉及的压电致动器的简要立体图。
[0034] 图8是第二实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0035] 图9是第三实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0036] 图10是第四实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0037] 图11是第五实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0038] 图12是第六实施方式的压电致动器的简要立体图。
[0039] 图13是在专利文献1中所公开的压电致动器的简略图。
[0040] 图中：1-压电致动器，10-致动器主体，20-压电体，20a-压电体的第一端面， 20b-压电体的第二端面，20c-压电体的第一侧面，20d-压电体的第二侧面，20e-压电体的 第三侧面，20f-压电体的第四侧面，20g-压电体层，21-第一内部电极，22-第二内部电极， 31-第一导电层，31a-第一导电层的第一部分，31b-第一导电层的第二部分，32-第二导电 层，32a-第二导电层的第一部分，32b-第二导电层的第二部分，33-第一外部电极，34-第二 外部电极，35、36-槽，35a、36a-侧壁，40-平衡锤（錘），40a-平衡锤的第一端面，40b_平衡 锤的第二端面，40c-平衡锤的第一侧面，40d-平衡锤的第二侧面，40e-平衡锤的第三侧面， 40f-平衡锤的第四侧面，50-母层叠体，51-压电体，51a-压电体的第一主面，51b-压电体的 第二主面，52、53_内部导电层，54-含有导电性微粒子树脂构件，55-切断线，56-长方形构 件。
具体实施方式
[0041] 以下，对实施了本发明的优选方式的一例进行说明。
[0042](第一实施方式）
[0043] 图1是第一实施方式的压电致动器的简要立体图。图2是图1中的II-II线部分 的简要剖面图。图3是图1中的III-III线部分的简要剖面图。图4是图1中的IV-IV线部 分的简要剖面图。图5是图1中的V-V线部分的简要剖面图。
[0044] 如图1所示，压电致动器1具备柱状的致动器主体10。详细而言，在本实施方式 中，致动器主体10形成为长方体形状。致动器主体10具备：长方体形状的压电体20、长方 体形状的平衡锤40。
[0045] 如图1〜图5所示，压电体20具有第一及第二端面20a、20b和第一〜第四侧面 20c〜20f。第一及第二端面20a、20b沿着长度方向L及宽度方向W。第一及第二端面20a、 20b在高度方向H上相互对置。第一及第二侧面20c、20d被设置为沿着高度方向H及长度 方向L。第三及第四侧面20e、20f被设置为沿着高度方向H及宽度方向W。
[0046] 压电体20实际上由PZT(钛酸锆酸铅）系陶瓷等压电陶瓷构成。如图1及图3所 示，在压电体20的内部设置有多个第一及第二内部电极21、22。多个第一及第二内部电极 2U22沿着高度方向H交替配置。如图1〜图3所示，第一及第二内部电极21、22隔着压电 体层20g在高度方向H上相互对置。在本实施方式中，多个第一及第二内部电极21、22中 的位于与接合有平衡锤40的第一端面20a最靠近侧的内部电极为第二内部电极22。
[0047] 如图2〜图4所示，具体而言，第一及第二内部电极21、22各自被设置为沿着长度 方向L和宽度方向W。第一内部电极21除了第二侧面20d之外，向第一、第三及第四侧面 20c、20e、20f露出。另一方面，第二内部电极22除了第一侧面20c之外，向第二〜第四侧面
720d〜20f露出。
[0048] 第一及第二内部电极21、22例如由Ag、Cu、Pt、Au、Ni、Pd等金属、或Ag-Pd合金等 以上述金属中的至少一种以上为主要成分而包含的合金等形成。
[0049] 如图1及图3所示，长方体形状的平衡锤40与压电体20的第一端面20a接合。平 衡锤40与压电体20的接合方法不受特别限定，在本实施方式中，由粘结剂粘结平衡锤40 和压电体20，从而接合平衡锤40和压电体20。在平衡锤40和压电体20的粘结中所使用 的粘结剂不受特别的限定，优选利用弹性模量较高的粘结剂对平衡锤40和压电体20进行 粘结。由此能够抑制由粘结剂引起的振动吸收。因此，能够有效地抑制压电致动器1的变 位量减小的情况。另外，作为弹性模量较高的粘结剂的具体例子，例如可以举出以环氧系树 脂为主要成分的粘结剂等。
[0050] 平衡锤40具备第一及第二端面40a、40b和第一〜第四侧面40c〜40f。平衡锤 40的第一端面40a与压电体20的第一端面20a接合。平衡锤40的第一侧面40c与压电体 20的第一侧面20c相连。S卩，平衡锤40的第一侧面40c与压电体20的第一侧面20c位于 同一平面上。平衡锤40的第二侧面40d与压电体20的第二侧面20d相连。S卩，平衡锤40 的第二侧面40d与压电体20的第二侧面20d位于同一平面上。
[0051] 平衡锤40具有导电性。这里，所谓“平衡锤具有导电性”是指平衡锤40的第一侧 面40c和第二侧面40d之间的电阻在Ik Ω以下。
[0052] 另外，平衡锤40具有比压电体20的密度还高的密度。详细而言，优选平衡锤40 的密度为压电体20的密度的1. 6倍以上。此时，能够使得压电致动器1的变位的重心位于 更靠近平衡锤40侧。因此，能够进一步增大压电致动器1的第二端面20b侧的端部的变位 量。平衡锤40的密度相对于压电体20的密度的大小（平衡锤40的密度/相对于压电体 20的密度）的上限不受特别的限定，例如可以设定为2. 4倍。
[0053] 形成平衡锤40的材料具有导电性，只要是密度高于压电体20的材料，就不受特别 的限定。例如可以由分散有金属、合金，或者金属微粒子或合金微粒子等导电性微粒子的树 脂等形成平衡锤40。尤其是，优选由分散有导电性微粒子的树脂构件构成平衡锤40。分散 有导电性微粒子的树脂构件例如与金属构件等相比，加工性好，并且在通过切削来制作平 衡锤40的情况下，飞边等不易产生，并能够抑制平衡锤40的重量不均。因此，稳定地制造 规定变位量的压电致动器1变得容易。
[0054] 但是，在由分散了导电性微粒子的树脂形成平衡锤40的情况下，存在导电性微粒 子经时性从平衡锤40脱落的可能性。不过，在本实施方式中，如后所述在平衡锤40的侧面 形成有导电层31、32，因此能够有效地抑制导电性粒子从平衡锤40脱落的情况。
[0055] 另外，由于在平衡锤40的侧面形成导电层31、32，因此抑制在平衡锤40上带静电。 由此，能够抑制在平衡锤40上附着灰尘等异物。
[0056] 另外，作为在平衡锤40的形成中所使用的导电性微粒子的具体例，例如可以举 出：钨微粒子、铁微粒子、铜微粒子等金属微粒子或不锈钢微粒子等合金微粒子等。将导电 性微粒子的平均粒径可以设定为5〜100 μ m左右。作为在平衡锤40的形成中所使用的树 脂的具体例，例如可以举出：丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚等。
[0057] 如图1及图3所示，在致动器主体10的一个侧面和与该一个侧对置置的另一侧面 上形成第一及第二导电层31、32。具体而言，第一导电层31形成在压电体20的第一侧面
820c和平衡锤40的第一侧面40c上。第一内部电极21与第一导电层31连接。另一方面， 第二导电层32形成在压电体20的第二侧面20d和平衡锤40的第二侧面40d上。第二内 部电极22与第二导电层32连接。
[0058] 第一及第二导电层31、32与第一及第二内部电极21、22同样地，例如能够由Ag、 Cu、Pt、Au、Ni、Pd等金属、或Ag-Pd合金等以上述金属中的至少一种以上为主要成分而包含 的合金等适当的导电材料形成。
[0059] 优选第一及第二导电层31、32由金属薄膜或合金薄膜构成。此时能够降低第一及 第二导电层31、32的电阻，因此能够提高压电致动器1的驱动效率。
[0060] 在本实施方式中，在压电致动器1上形成有从第一导电层31的表面直到致动器主 体10的内部的槽35。槽35相对于压电体20的第一端面20a平行。在本实施方式中，槽 35位于在高度方向H上与压电体20重叠的位置。详细而言，槽35形成于在高度方向H上 比多个第一及第二内部电极21、22中的位于与压电体20的第一端面20a最靠近侧的第二 内部电极22a还靠近第二端面20b侧的、比多个第一内部电极21中的位于与压电体20的 第一端面20a最靠近侧的第一内部电极21a还靠近第一端面20a侧的位置。
[0061] 槽35形成为从第三侧面20e直到第四侧面20f。换句而言，槽35在长度方向L上 形成在压电致动器1的整体上。由此，第一导电层31由槽35分割为：与第一内部电极21 连接但不与平衡锤40连接的第一部分31a ；与平衡锤40连接但不与第一内部电极21连接 的第二部分31b。在本实施方式中，由第一部分31a构成第一外部电极33。由第二导电层 32、平衡锤40、第一导电层31的第二部分31b构成第二外部电极34。
[0062] 接着，对本实施方式中的压电致动器1的制造方法进行说明。首先，准备图6中所 示的母层叠体50。具体而言，将形成了用于形成第一及第二内部电极21、22的导电图案的 陶瓷印制电路基板（ceramic green sheet)层叠多个，而且利用粘结剂对用于形成平衡锤 40的含有导电性微粒子树脂构件进行接合。由此来准备母层叠体50，该母层叠体50具备： 压电体51，其具有第一及第二主面51a、51b，且在该压电体的内部以在厚度方向上对置的 方式形成有第一及第二内部电极52、53 ；含有导电性微粒子树脂构件54，其与压电体51的 第一主面51a接合。接着，将母层叠体沿着在图6中以单点划线表示的切断线55分割为多 个，从而形成多个致动器主体10 (参照图1)。
[0063] 接着，在多个致动器主体10各自的第一侧面及第二侧面上形成第一及第二导电 层31、32。第一及第二导电层31、32的形成方法不受特别的限定，也可以通过丝网印刷法等 印刷法涂敷导电性浆之后，进行烧结而形成。另外，也可以由溅射法、CVD法等蒸镀法、离子 镀法等薄膜形成方法形成第一及第二导电层31、32。在由薄膜形成法形成第一及第二导电 层31、32的情况下，导电层的形成工序中的温度低于通过Ag浆等导电性浆的印刷及烧结来 形成第一及第二导电层31、32的情况的温度。因此能够抑制粘结压电体20与平衡锤40的 粘结剂的恶化。另外，也可以使用热耐久性较低的粘结剂。例如，也可以使用以弹性模量较 高的环氧系树脂为主要成分的粘结剂。
[0064] 接着，通过在第一导电层31上形成槽35而完成压电致动器1的制作。另外，优选 通过切割来进行槽35的形成。
[0065] 按照以上所述形成母层叠体50，通过将它分割为多个而形成致动器主体10，从而 能够一次形成多个致动器主体10。因此，能够容易地制作多个压电致动器1。
9[0066] 另外，在上述制造方法的说明中，说明了将母层叠体50分别沿着宽度方向W及长 度方向L分割，从而形成致动器主体10之后，形成第一及第二导电层31、32的例。但是，未 必在形成致动器主体10之后才形成第一及第二导电层31、32。例如也可以按照以下的步骤 形成第一及第二导电层31、32。即，将母层叠体50沿着长度方向L分割而形成多个致动器 主体10在长度方向L上相连的多个长方形构件56。在面向多个长方形构件56各自的宽 度方向W的两个侧面形成第一及第二导电层31、32。然后，将形成第一及第二导电层31、32 后的多个长方形构件56各自沿着与长度方向L正交的宽度方向W分割，从而形成多个形成 有第一及第二导电层31、32的致动器主体10。
[0067] 不过，例如如图7中所示，也可以考虑在导电层131、132上不形成槽，将导电层 131,132通过薄膜形成方法在高度方向H上与导电性平衡锤140隔离来形成，从而防止导 电层131、132之间的短路。但是，以高的位置精度配置掩模、以高的形状精度形成掩模为较 困难，并且掩模与致动器主体10的热膨胀量差等原因，以高的位置精度保持掩模是较困难 的。由此需要增大导电层131、132与平衡锤140之间的距离L2。在薄膜的形成方法中，通 常位置精度为士0.05mm(士50 μ m)左右，由此需要将L2设定为0. Imm以上。由此导电层 131、132与平衡锤140之间的未配置内部电极121、122的对压电致动器的伸缩没有贡献的 非活性区域的沿高度方向H的尺寸变大。因此压电致动器大型化。
[0068] 相对于此，在本实施方式中，第一导电层31被槽35分割为第一部分31a和第二部 分31b，由此第一外部电极33与第二外部电极34之间被绝缘。因此在形成第一导电层31 时，不需要高精度的、定位等较困难的掩模。另外，槽35可以通过切割来以细的槽宽在准确 的位置形成。具体而言，如果利用切割来形成，槽35的位置精度就一般成为10 μ m以下。由 此能够减小非活性区域的沿高度方向H的尺寸。因此，能够抑制压电致动器的大型化。
[0069] S卩，通过使用具有导电性、密度高的平衡锤40，由槽35对第一外部电极33与第二 外部电极34之间进行绝缘，从而能够实现端部的变位量较大、且小型的压电致动器1。
[0070] 另外，在本实施方式中，如图1及图3中所示，槽35在比位于最靠近第一端面20a 侧的第二内部电极22a还靠近第二端面20b侧形成。即，槽35在活性区域中形成。因此， 不必为了形成槽35而对非活性区域进行扩大。因此能够实现更小型的压电致动器1。
[0071] 另外，在本实施方式中，由槽35来分割第一导电层31的第一部分31a和第二部分 31b，所以形成第一及第二导电层31、32的位置精度不那么高也可以。因此能够容易地形成 第一及第二导电层31、32。
[0072] 另外，在压电体20接合有平衡锤40的压电致动器1中，压电体20的在活性区域 中产生的变形的量与压电体20的在非活性区域及平衡锤40中产生的变形的量具有差异， 由此在驱动时对压电体20与平衡锤40的接合部施加应力，所以接合部容易损坏。相对于 此，在本实施方式中，在压电体20和平衡锤40的接合部形成有槽35。因此作用在压电体 20与平衡锤40的接合部上的应力被缓和。因此，能够有效地抑制压电体20与平衡锤40的 接合部的损坏。
[0073] 另外，在本实施方式中，在平衡锤40具有导电性的情况下，若在第一及第二导电 层31、32中含有Ag或Cu等容易迁移的材料，则由于在驱动时产生的第一导电层31的第一 部分31a和平衡锤40及第二部分31b之间的电压差而Ag或Cu等产生迁移，因此存在第一 及第二外部电极33、34短路的可能性。但是，在本实施方式中，第一部分31a和第二部分部分31b之间的表面上的距离被加长。因此 可以有效地抑制由Ag或Cu的迁移而产生的短路不良。反过来说，通过设置槽35，能够使得 第一部分31a和第二部分31b之间的表面上的长度大于未设置槽35的情况，由此即使槽35 的宽度较小，也能够抑制Ag或Cu的迁移。具体而言，例如在槽35的横截面为矩形形状，且 纵横比为1的情况下，与未设置槽35的情况相比，能够使第一部分31a和第二部分31b之 间的表面上的长度增长槽35的宽度的两倍份。因此，能够使第一部分31a和第二部分31b 之间的距离缩短槽35的宽度的两倍份。其结果，能够实现压电致动器1的小型化。
[0074] 另外，在本实施方式中，第二导电层32与平衡锤40连接，因此第二外部电极34的 一部分与第一外部电极33位于同一平面上。由此，能够从单侧与第一及第二外部电极33、 34探头接触，所以能够容易地进行压电体层20g的极化。另外，在配线基板等上的实装也容 易ο
[0075] 另外，在本实施方式中，对压电体20为长方体形状的情况进行了说明，但压电体 20的形状，只要是具有第一端面及第二端面及第一侧面及第二侧面的柱状，就不受特别的 限定。例如，压电体也可以为六棱柱形状或八棱柱形状等多棱柱形状。
[0076] 以下，对实施了本发明的优选方式的其它例进行说明。另外，在以下的说明中，以 共同的符号来参照具有与上述第一实施方式实质上通用功能的构件，且省略其说明。
[0077](第二及第三实施方式）
[0078] 在上述第一实施方式中，说明了设置分割第一导电层31的槽35的例子。但是，在 本实施方式中，槽也可以不分割第一导电层。例如，如图8中所示，也可以设定槽36，该槽将 第二导电层32分割为：与第二内部电极22连接但不与平衡锤40连接的第一部分32a ；与 平衡锤40连接但不与第二内部电极22连接的第二部分32b。另外，槽36与第一端面20a 平行。槽36形成为从第二导电层32的表面到压电体20的内部为止。
[0079] 另外，如图9中所示，也可以设置槽35和槽36这两者。此时，第一及第二外部电 极33、34各自与平衡锤40之间被绝缘。
[0080](第四〜第六实施方式）
[0081] 在上述第一实施方式中，对槽35形成在第一导电层31及压电体20上的情况进行 了说明。但是，本发明不限于该结构。例如，如图10中所示，也可以槽35的一部分在平衡 锤40上形成。在图10中，槽35的压电体20的第二端面20b侧的侧壁35a位于比压电体 20的第一端面20a还靠近第二端面20b侧，槽35遍及平衡锤40和压电体20而形成。
[0082] 另外，如图11中所示，也可以将槽35只在平衡锤40上形成，而不在压电体20上 形成。具体而言，也可以形成为槽35的侧壁35a与压电体20的第一端面20a成同一平面。 此外，如图12中所示，槽36也可以形成为如下：和槽35 —起，槽36的侧壁36a与压电体20 的第一端面20a成同一平面。
[0083] 这样，由于不在压电体20上形成槽35、36，因此能够抑制裂缝等在压电体20中产生。
11
Claims (15)
- 一种压电致动器，其中，具有：致动器主体，其具有：柱状的压电体，其具有在高度方向上相互对置的第一端面及第二端面、相互对置的第一侧面及第二侧面，第一内部电极及第二内部电极以沿高度方向对置的方式形成于该压电体的内部；平衡锤，其与所述压电体的第一端面接合，密度高于所述压电体且具有导电性，并具有与所述压电体的第一侧面相连的第一侧面、与所述压电体的第二侧面相连的第二侧面；第一导电层，其形成在所述压电体的第一侧面与所述平衡锤的第一侧面之上，且连接所述第一内部电极；第二导电层，其形成在所述压电体的第二侧面与所述平衡锤的第二侧面之上，且连接所述第二内部电极，相对于所述压电体的所述第一端面平行地形成有从所述第一导电层的表面直到所述致动器主体的内部的第一槽，所述第一导电层由所述第一槽分割为：与所述第一内部电极连接但不与所述平衡锤连接的部分；与所述平衡锤连接但不与所述第一内部电极连接的部分。
- 2.如权利要求1所述的压电致动器，其中，所述第一内部电极及第二内部电极沿着高度方向交替设置多个， 多个所述第一内部电极及第二内部电极中的位于最靠近所述压电体的所述第一端面 侧的内部电极为所述第二内部电极。
- 3.如权利要求2所述的压电致动器，其中，所述第一槽位于比最靠近所述压电体的所述第一端面侧的内部电极更靠所述第二端 面侧的位置。
- 4.如权利要求1〜3中任一项所述的压电致动器，其中， 所述第一槽的至少一部分形成于所述平衡锤，所述第一槽的靠所述第二端面侧的侧壁与所述压电体的所述第一端面位于同一平面 内，或者位于比所述压电体的所述第一端面更靠所述第二端面侧的位置。
- 5.如权利要求1〜4中任一项所述的压电致动器，其中， 所述第一导电层及第二导电层包含Ag及Cu中的至少一者。
- 6.如权利要求1〜5中任一项所述的压电致动器，其中，相对于所述压电体的所述第一端面平行地形成有从所述第二导电层的表面直到所述 致动器主体的内部的第二槽，所述第二导电层由所述第二槽分割为：与所述第二内部电极连接但不与所述平衡锤连 接的部分；与所述平衡锤连接但不与所述第二内部电极连接的部分。
- 7.如权利要求6所述的压电致动器，其中， 所述第二槽的至少一部分形成于所述平衡锤，所述第二槽的靠所述压电体的所述第二端面侧的侧壁与所述压电体的所述第一端面 位于同一平面内，或者位于比所述压电体的所述第一端面更靠所述压电体的所述第二端面 侧的位置。
- 8.如权利要求1〜7中任一项所述的压电致动器，其中， 所述压电体与所述平衡锤由粘结剂粘结。
- 9.如权利要求8所述的压电致动器，其中， 所述粘结剂为以环氧系树脂为主成分的粘结剂。
- 10.如权利要求1〜9中任一项所述的压电致动器，其中， 所述平衡锤由分散有导电性粒子的树脂构件构成。
- 11.如权利要求1〜10中任一项所述的压电致动器，其中，所述第一导电层及第二导电层分别由金属薄膜或合金薄膜构成。
- 12. —种压电致动器的制造方法，该方法为权利要求1〜11中任一项所述的压电致动 器的制造方法，其特征在于，通过切割来形成所述槽。
- 13.如权利要求12所述的压电致动器的制造方法，其中， 由薄膜形成方法形成所述第一导电层及第二导电层。
- 14.如权利要求12或13所述的压电致动器的制造方法，其中，包括：准备母层叠体的工序，该母层叠体具有：压电体，其具有第一主面及第二主面，并且在 该压电体的内部以沿厚度方向对置的方式形成有与第一主面平行的第一内部导电层及第 二内部导电层；与所述压电体的所述第一主面接合，密度高于所述压电体且具有导电性的 构件；通过将所述母层叠体分割为多个而形成多个所述致动器主体的工序； 在多个所述致动器主体上各自形成所述第一导电层及第二导电层的工序； 形成所述槽的工序。
- 15.如权利要求12或13所述的压电致动器的制造方法，其中，包括：准备母层叠体的工序，该母层叠体具有：压电体，其具有第一主面及第二主面，并且在 该压电体的内部以沿厚度方向对置的方式形成有与第一主面平行的第一内部导电层及第 二内部导电层；与所述压电体的所述第一主面接合，密度高于所述压电体且具有导电性的 构件；沿着第一方向将所述母层叠体分割而形成多个长方形构件的工序； 在多个所述长方形构件上各自形成所述第一导电层及第二导电层的工序； 沿着与所述第一方向正交的第二方向分别将形成有所述第一导电层及第二导电层的 多个长方形构件分割，从而形成多个形成有所述第一导电层及第二导电层的所述致动器主 体的工序；形成所述槽的工序。
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