JP2008187881A - Actuator, manufacturing method thereof, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

Actuator, manufacturing method thereof, optical scanner, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator, along with a manufacturing method thereof, an optical scanner, and an image forming apparatus, capable of maintaining a conductive state and exhibiting reliability for extended hours. <P>SOLUTION: The actuator 1 includes a movable plate 21, a support part 22, connecting parts 23 and 24 for connecting the movable plate 21 to the support part 22, and a pair of electrode layers 512 and 513 so provided as to sandwich a piezoelectric layer 511 and a piezoelectric layer 511. It includes a piezoelectric element 51 where the electrode layer 512 is jointed to the connecting part 23, and a wiring substrate 61 that is fixed to the support part 22. Each of the pair of electrode layers 512 and 513 is conductive to a wiring on the wiring substrate 61 by way of conductive bumps 711 and 721 that are shrinkable. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an actuator, an actuator manufacturing method, an optical scanner, and an image forming apparatus.

例えば、レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子で構成されたアクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、反射ミラーと、反射ミラーを支持するための固定枠部と、反射ミラーを固定枠部に対して回動可能に連結する1対のバネ部とを備えるアクチュエータが開示されている。そして、このような各バネ部は、途中で2本に分岐した構造をなしている。
For example, as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a laser printer or the like, an optical scanner using an actuator composed of a torsional vibrator is known (for example, see Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses an actuator including a reflection mirror, a fixed frame portion for supporting the reflection mirror, and a pair of spring portions that rotatably connect the reflection mirror to the fixed frame portion. Yes. And each such spring part has comprised the structure branched into two on the way.

このような各バネ部には、駆動源として1対の圧電素子が接合されている。この圧電素子は、圧電体層と、この圧電体層の下面に形成された下部電極と、圧電体層の上面に形成された上部電極とで構成されている。そして、このような下部電極および上部電極のそれぞれは、ワイヤーボンディング配線を介して、固定枠部に形成された端子と接続されている。しかし、このようなワイヤーボンディング配線は、十分な強度を発揮することが難しく、断線してしまう場合がある。すなわち、長時間にわたり優れた信頼性を発揮することが難しい。   A pair of piezoelectric elements as a drive source is joined to each spring part. The piezoelectric element includes a piezoelectric layer, a lower electrode formed on the lower surface of the piezoelectric layer, and an upper electrode formed on the upper surface of the piezoelectric layer. And each of such a lower electrode and an upper electrode is connected with the terminal formed in the fixed frame part via the wire bonding wiring. However, it is difficult for such wire bonding wiring to exhibit sufficient strength, and it may break. That is, it is difficult to exhibit excellent reliability for a long time.

特開2004−191953号公報JP 2004-191953 A

本発明の目的は、長時間にわたり導通状態を維持することができ、優れた信頼性を発揮することのできるアクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an actuator, an actuator manufacturing method, an optical scanner, and an image forming apparatus that can maintain a conductive state for a long time and can exhibit excellent reliability.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータは、可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通していることを特徴とする。
これにより、長時間にわたり導通状態を維持することができ、優れた信頼性を発揮することのできるアクチュエータを提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention includes a movable plate,
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
At least one electrode layer of the pair of electrode layers and the wiring on the wiring substrate are electrically connected through a conductive bump having elasticity.
As a result, it is possible to provide an actuator that can maintain a conductive state for a long time and can exhibit excellent reliability.

本発明のアクチュエータでは、前記1対の電極層は、前記連結部に接合された第1の電極層と、前記圧電体層を介して前記第1の電極層と対向するように設けられた第2の電極層とで構成され、
前記導電性バンプは、前記第1の電極層と前記配線基板上の配線とを導通する第1の前記導電性バンプと、前記第2の電極層と前記配線基板上の配線とを導通する第2の前記導電性バンプとを有していることが好ましい。
これにより、前記第1の電極層および前記第2の電極層のそれぞれが、前記導電性バンプ(第1の導電性バンプ、第2の導電性バンプ)を介して前記配線と導通することができるため、より確実に、長時間にわたり導通状態を維持することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, the pair of electrode layers may be provided so that the first electrode layer bonded to the connecting portion and the first electrode layer are opposed to each other through the piezoelectric layer. 2 electrode layers,
The conductive bump electrically connects the first conductive bump that conducts between the first electrode layer and the wiring on the wiring substrate, and the second conductive layer that conducts between the second electrode layer and the wiring on the wiring substrate. 2 conductive bumps.
Accordingly, each of the first electrode layer and the second electrode layer can be electrically connected to the wiring via the conductive bumps (first conductive bump, second conductive bump). Therefore, it is possible to maintain the conduction state for a long time with more certainty.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の導電性バンプおよび前記第2の導電性バンプのそれぞれは、前記配線基板上に形成され、高分子材料を主材料として構成された突起状のコア部と、該コア部の表面を覆うように形成された導電性部とを有することが好ましい。
これにより、極めて簡単に、伸縮性を有する前記第1の導電性バンプおよび前記第2の導電性バンプのそれぞれを形成することができる。
In the actuator of the present invention, each of the first conductive bump and the second conductive bump is formed on the wiring substrate, and has a protruding core portion mainly composed of a polymer material; It is preferable to have a conductive part formed so as to cover the surface of the core part.
Thereby, each of the first conductive bump and the second conductive bump having stretchability can be formed very easily.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の導電性バンプの先端部が前記第1の電極層に圧接されており、前記第2の導電性バンプの先端部が前記第2の電極層に圧接されていることが好ましい。
これにより、前記第1の導電性バンプが前記第1の電極層から離間してしまうことを確実に防止するとともに、前記第2の導電性バンプが前記第2の電極層から離間してしまうことを確実に防止することができる。
In the actuator of the present invention, the tip of the first conductive bump is in pressure contact with the first electrode layer, and the tip of the second conductive bump is in pressure contact with the second electrode layer. Preferably it is.
This reliably prevents the first conductive bump from being separated from the first electrode layer, and the second conductive bump is separated from the second electrode layer. Can be reliably prevented.

本発明のアクチュエータでは、前記配線基板は、前記第2の電極層に対向するように設けられ、前記第1の導電性バンプの突出方向の長さは、前記第2の導電性バンプの突出方向の長さよりも長いことが好ましい。
これにより、前記第1の導電性バンプを介して前記第1の電極層と前記配線とを確実に導通させるとともに、前記第2の導電性バンプの過度な弾性変形を防止しつつ、前記第2の導電性バンプを介して前記配線と前記第2の電極層とを確実に導通させることができる。
In the actuator of the present invention, the wiring board is provided to face the second electrode layer, and the length of the first conductive bump in the protruding direction is the protruding direction of the second conductive bump. It is preferable that the length is longer.
Thus, the first electrode layer and the wiring are reliably conducted through the first conductive bump, and the second conductive bump is prevented from being excessively elastically deformed, while the second conductive bump is prevented from being excessively deformed. The wiring and the second electrode layer can be reliably conducted through the conductive bump.

本発明のアクチュエータでは、前記第2の導電性バンプは、前記第1の導電性バンプよりも大きい伸縮性を有していることが好ましい。
これにより、前記配線と前記第2の電極層との導通状態および前記配線と前記第1の電極層との導通状態のそれぞれをより確実に維持することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第1の導電性バンプの前記コア部と前記第2の導電性バンプの前記コア部とは、異なる前記高分子材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、伸縮性の異なる前記第1の導電性バンプのコア部と前記第2の導電性バンプのコア部とを極めて簡単に形成することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second conductive bump has a greater stretchability than the first conductive bump.
Thereby, each of the conduction state between the wiring and the second electrode layer and the conduction state between the wiring and the first electrode layer can be more reliably maintained.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the core portion of the first conductive bump and the core portion of the second conductive bump are mainly composed of different polymer materials.
Thereby, the core part of the first conductive bump and the core part of the second conductive bump having different stretchability can be formed very easily.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の電極層は、前記支持部上に露出する部分を有し、前記第1の導電性バンプは、前記露出する部分と接触することが好ましい。
これにより、アクチュエータの駆動に伴う前記連結部の変形を阻害せずに、前記第1の導電性バンプを介して前記配線と前記第1の電極層とを導通させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記圧電素子は、前記連結部と前記支持部との境界部を跨ぐように設けられ、
前記第2の導電性バンプと前記第2の電極層との接触部は、前記境界部に対して前記支持部側に位置していることが好ましい。
これにより、アクチュエータの駆動に伴う前記連結部の変形によって、前記第2の導電性バンプが前記第2の電極層から離間してしまうことを防止することができる。また、前記連結部の変形を阻害せずに、前記第2の導電性バンプを介して前記配線と前記第2の電極層とを導通させることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first electrode layer has a portion exposed on the support portion, and the first conductive bump is in contact with the exposed portion.
As a result, the wiring and the first electrode layer can be conducted through the first conductive bumps without hindering deformation of the connecting portion due to driving of the actuator.
In the actuator of the present invention, the piezoelectric element is provided so as to straddle a boundary portion between the connection portion and the support portion,
The contact portion between the second conductive bump and the second electrode layer is preferably located on the support portion side with respect to the boundary portion.
Accordingly, it is possible to prevent the second conductive bump from being separated from the second electrode layer due to the deformation of the connecting portion accompanying the drive of the actuator. In addition, the wiring and the second electrode layer can be conducted through the second conductive bump without inhibiting the deformation of the connecting portion.

本発明のアクチュエータでは、前記可動板は、その板面に光反射性を有する光反射部を備えていることが好ましい。
これにより、アクチュエータを加速度センサ、角速度センサなどのMEMS応用センサや、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに用いることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the movable plate includes a light reflecting portion having light reflectivity on the plate surface.
Accordingly, the actuator can be used in MEMS application sensors such as an acceleration sensor and an angular velocity sensor, and optical devices such as an optical scanner, an optical switch, and an optical attenuator.

本発明のアクチュエータの製造方法は、可動板と、前記可動板を支持するための支持部と、前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部とを形成する工程と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備えた圧電素子を前記連結部に設ける工程と、
基板を用意し、前記基板に伸縮性を有する導電性バンプと該導電性バンプと導通する配線とを形成する工程と、
前記配線部材を前記支持部に対して固定的に設置するとともに、前記配線と前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層とを前記導電性バンプを介して導通させる工程とを含んでいることを特徴とする。
これにより、極めて簡単な工程で、長時間にわたり導通状態を維持することができ、優れた信頼性を発揮することのできるアクチュエータを製造することができる。
The manufacturing method of the actuator of the present invention includes a movable plate, a support portion for supporting the movable plate, and the movable plate and the support portion so that the movable plate can be rotated with respect to the support portion. Forming at least one connecting portion for connecting
Providing a piezoelectric element including a piezoelectric layer and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer in the connecting portion;
Preparing a substrate and forming a conductive bump having elasticity on the substrate and a wiring electrically connected to the conductive bump;
The wiring member is fixedly installed with respect to the support portion, and the wiring and at least one electrode layer of the pair of electrode layers are electrically connected via the conductive bump. It is characterized by being.
Thereby, it is possible to manufacture an actuator that can maintain a conductive state for a long period of time and can exhibit excellent reliability by an extremely simple process.

本発明の光スキャナは、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通していることを特徴とする。
これにより、長時間にわたり導通状態を維持することができ、優れた信頼性を発揮することのできる光スキャナを提供することができる。
The optical scanner of the present invention includes a movable plate having a light reflecting portion having light reflectivity,
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
At least one electrode layer of the pair of electrode layers and the wiring on the wiring substrate are electrically connected through a conductive bump having elasticity.
Accordingly, it is possible to provide an optical scanner that can maintain a conductive state for a long time and can exhibit excellent reliability.

本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通している光スキャナを備えることを特徴とする。
これにより、長時間にわたり導通状態を維持することができ、優れた信頼性を発揮することのできる光スキャナを備えた画像形成装置を提供することができる。
An image forming apparatus of the present invention includes a movable plate having a light reflecting portion having light reflectivity,
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
An optical scanner is provided in which at least one electrode layer of the pair of electrode layers and the wiring on the wiring substrate are electrically connected via a conductive bump having elasticity.
Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus including an optical scanner that can maintain a conductive state for a long time and can exhibit excellent reliability.

以下、本発明のアクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のアクチュエータの好適な実施形態を示す斜視図、図2は、図1中A−A線断面図、図3は、図1に示すアクチュエータが備える配線基板(蓋体)の下面図、図4は、図3中A−A線断面図、図5は、図1に示すアクチュエータが備える圧電素子に印加する電圧の波形の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図2および図4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an actuator, an actuator manufacturing method, an optical scanner, and an image forming apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a wiring board (lid) provided in the actuator shown in FIG. FIG. 4 is a bottom view, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, and FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 1 is referred to as “up”, the back side of the paper is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. The upper side is called “upper” and the lower side is called “lower”.

アクチュエータ1は、図1に示すような2自由度振動系を有する基体2と、接合層4を介して基体2を支持する支持基板3と、2自由度振動系を駆動させるための圧電素子51〜54と、配線が形成された配線基板61とを備えている。さらに、アクチュエータ1は、図2および図3に示すように、圧電素子51〜54のそれぞれと配線基板61上の配線L1〜L8(端子T1〜T8)とを導通するための第1の導電性バンプ711〜714および第2の導電性バンプ721〜724を有している。以下、これらについて順次説明する。   The actuator 1 includes a base 2 having a two-degree-of-freedom vibration system as shown in FIG. 1, a support substrate 3 that supports the base 2 via a bonding layer 4, and a piezoelectric element 51 for driving the two-degree-of-freedom vibration system. To 54 and a wiring board 61 on which wiring is formed. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 1 has a first conductivity for electrically connecting each of the piezoelectric elements 51 to 54 and the wirings L1 to L8 (terminals T1 to T8) on the wiring board 61. Bumps 711 to 714 and second conductive bumps 721 to 724 are provided. Hereinafter, these will be sequentially described.

基体2は、図1に示すように、可動板21と、可動板21を支持するための支持部22と、可動板21と支持部22とを連結する1対の連結部23、24とを備えている。
さらに、連結部23は、可動板21と間隔を隔てて設けられた駆動部材231と、駆動部材231と可動板21とを連結する軸部材232と、駆動部材231と支持部22とを連結する1対の弾性部材233、234とを備えている。
As shown in FIG. 1, the base 2 includes a movable plate 21, a support portion 22 for supporting the movable plate 21, and a pair of connecting portions 23 and 24 that connect the movable plate 21 and the support portion 22. I have.
Further, the connecting portion 23 connects the driving member 231 provided at a distance from the movable plate 21, the shaft member 232 that connects the driving member 231 and the movable plate 21, and the driving member 231 and the support portion 22. And a pair of elastic members 233 and 234.

同様に、連結部24は、可動板21と間隔を隔てて設けられた駆動部材241と、駆動部材241と可動板21とを連結する軸部材242と、駆動部材241と支持部22とを連結する1対の弾性部材243、244とを備えている。
すなわち、基体2は、可動板21と、軸部材232、242と、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22とを有している。
Similarly, the connecting portion 24 connects the drive member 241 provided at a distance from the movable plate 21, the shaft member 242 that connects the drive member 241 and the movable plate 21, and the drive member 241 and the support portion 22. And a pair of elastic members 243 and 244.
That is, the base 2 includes the movable plate 21, shaft members 232 and 242, drive members 231 and 241, elastic members 233, 234, 243, and 244, and a support portion 22.

可動板21は、板状をなしている。そして、可動板21の上面には、光反射性を有する光反射部211が設けられている。このような可動板21の非駆動時での平面視(以下、単に「可動板21の平面視」という)にて、可動板21を介して互い対向するように駆動部材231、241が設けられている。
1対の駆動部材231、241は、可動板の平面視にて、可動板21を中心に左右対称となるように設けられている。また、1対の駆動部材231、241は、互いに同一寸法かつ同一形状をなしており、それぞれ、板状をなしている。ただし、駆動部材231、241の形状などについては、これに限定されず、例えば、棒状をなしていてもよい。また、1対の駆動部材231、241が、互いに同一形状をなしていなくてもよい。
このような駆動部材231は、軸部材232を介して可動板21に連結され、さらに、1対の弾性部材233、234を介して支持部22に連結されている。同様に、駆動部材241は、軸部材242を介して可動板21に連結され、さらに、1対の弾性部材243、244を介して支持部22に連結されている。
The movable plate 21 has a plate shape. A light reflecting portion 211 having light reflectivity is provided on the upper surface of the movable plate 21. Driving members 231 and 241 are provided so as to face each other through the movable plate 21 in a plan view when the movable plate 21 is not driven (hereinafter, simply referred to as a “plan view of the movable plate 21”). ing.
The pair of drive members 231 and 241 are provided so as to be symmetric with respect to the movable plate 21 in plan view of the movable plate. In addition, the pair of drive members 231 and 241 have the same size and the same shape, and each has a plate shape. However, the shape of the drive members 231 and 241 is not limited to this, and may be, for example, a rod shape. Further, the pair of driving members 231 and 241 may not have the same shape.
Such a drive member 231 is connected to the movable plate 21 via the shaft member 232, and further connected to the support portion 22 via a pair of elastic members 233 and 234. Similarly, the drive member 241 is connected to the movable plate 21 via the shaft member 242 and further connected to the support portion 22 via a pair of elastic members 243 and 244.

軸部材232、242のそれぞれは、長手形状をなし、弾性変形可能である。そして、軸部材232は、可動板21を駆動部材231に対して回動可能とするように、可動板21と駆動部材231とを連結している。同様に、軸部材242は、可動板21を駆動部材241に対して回動可能とするように、可動板21と駆動部材241とを連結している。このような1対の軸部材232、242は、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸X」という)を中心として、可動板21が駆動部材231、241に対して回動する。   Each of the shaft members 232 and 242 has a longitudinal shape and is elastically deformable. The shaft member 232 connects the movable plate 21 and the drive member 231 so that the movable plate 21 can be rotated with respect to the drive member 231. Similarly, the shaft member 242 connects the movable plate 21 and the drive member 241 so that the movable plate 21 can rotate with respect to the drive member 241. The pair of shaft members 232 and 242 are provided coaxially with each other, and the movable plate 21 is connected to the drive members 231 and 241 around this shaft (hereinafter referred to as “rotation center axis X”). It rotates with respect to it.

弾性部材233、234、243、244のそれぞれは、長手形状をなし、弾性変形可能である。このような弾性部材233、234、243、244は、それぞれ回動中心軸Xと平行な方向へ延在するように設けられている。また、弾性部材233、234、243、244は、互いに同一寸法かつ同一形状をなしている。
この中でも、1対の弾性部材233、234は、可動板21の平面視にて、回動中心軸Xを介して互いに対向するように、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。同様に、1対の弾性部材243、244は、可動板21の平面視にて、回動中心軸Xを介して互いに対向するように、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
このような弾性部材233の上面には、圧電素子51が接合されている。同様に、弾性部材234の上面には圧電素子52が接合されており、弾性部材243の上面には圧電素子53が接合されており、弾性部材244の上面には圧電素子54が接合されている。なお、圧電素子51〜54については、後に詳述する。
Each of the elastic members 233, 234, 243, 244 has a longitudinal shape and can be elastically deformed. Such elastic members 233, 234, 243, 244 are provided so as to extend in directions parallel to the rotation center axis X, respectively. Further, the elastic members 233, 234, 243, 244 have the same size and the same shape.
Among these, the pair of elastic members 233 and 234 are provided symmetrically with respect to the rotation center axis X so as to face each other via the rotation center axis X in a plan view of the movable plate 21. It has been. Similarly, the pair of elastic members 243 and 244 are provided symmetrically with respect to the rotation center axis X so as to face each other via the rotation center axis X in a plan view of the movable plate 21. It has been.
The piezoelectric element 51 is bonded to the upper surface of the elastic member 233. Similarly, the piezoelectric element 52 is bonded to the upper surface of the elastic member 234, the piezoelectric element 53 is bonded to the upper surface of the elastic member 243, and the piezoelectric element 54 is bonded to the upper surface of the elastic member 244. . The piezoelectric elements 51 to 54 will be described in detail later.

支持部22は、枠状をなし、可動板21の平面視にて、可動板21、軸部材232、242、駆動部材231、241、弾性部材233、234、243、244の外周を囲むように設けられている。ただし、支持部22の形状としては、可動板21を支持することができれば、これに限定されない。
このような基体2は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板21と、軸部材232、242と、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22とが一体的に形成されている。シリコンを主材料とすることで、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理(加工)が可能であり、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。
The support portion 22 has a frame shape and surrounds the outer periphery of the movable plate 21, the shaft members 232 and 242, the drive members 231 and 241, and the elastic members 233, 234, 243, and 244 in a plan view of the movable plate 21. Is provided. However, the shape of the support portion 22 is not limited to this as long as the movable plate 21 can be supported.
Such a base body 2 is made of, for example, silicon as a main material, and includes a movable plate 21, shaft members 232 and 242, drive members 231 and 241, elastic members 233 234 243 244, and support The part 22 is integrally formed. By using silicon as a main material, it is possible to realize excellent rotation characteristics and to exhibit excellent durability. Further, fine processing (processing) is possible, and the actuator 1 can be miniaturized.

なお、基体2は、SOI基板等の積層構造を有する基板から、可動板21と、軸部材232、242、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22とを形成したものであってもよい。その際、可動板21と、軸部材232、242と、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22とが一体的となるように、これらを積層構造基板の1つの層で構成するのが好ましい。   The base 2 is formed from a substrate having a laminated structure such as an SOI substrate, the movable plate 21, shaft members 232 and 242, drive members 231 and 241, elastic members 233, 234, 243, 244, and support unit 22. May be formed. At that time, the movable plate 21, the shaft members 232 and 242, the drive members 231 and 241, the elastic members 233, 234, 243 and 244 and the support portion 22 are integrated with each other so as to be integrated. It is preferable to be composed of one layer.

以上のような基体2は、接合層4を介して支持基板3と接合している。
このような支持基板3は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。そして、支持基板3は、可動板21の平面視にて、支持部22とほぼ同一形状をなしている(すなわち、枠状をないしている)。なお、支持基板3の形状については、特に限定されず、例えば、図1中において左右に分割した形状であってもよいし、支持基板3の上面に凹部が形成されているようなものであってもよい(すなわち、支持基板3は、その下面で開口していなくてもよい)。また、支持部22の形状などによっては、支持基板3を省略してもよい。
The base 2 as described above is bonded to the support substrate 3 via the bonding layer 4.
Such a support substrate 3 is made of, for example, glass or silicon as a main material. The support substrate 3 has substantially the same shape as the support portion 22 in plan view of the movable plate 21 (that is, has no frame shape). The shape of the support substrate 3 is not particularly limited. For example, the support substrate 3 may have a shape divided into left and right in FIG. 1 or a recess formed on the upper surface of the support substrate 3. (That is, the support substrate 3 may not be open on the lower surface thereof). Further, the support substrate 3 may be omitted depending on the shape of the support portion 22 and the like.

支持基板3と基体2との間に形成された接合層4は、例えば、ガラス、シリコン、またはSiOを主材料として構成されている。ただし、このような接合層4は、省略してもよい。すなわち、基体2と支持基板3とが直接接合されているものであってよい。
以上説明したような、圧電素子51〜54が接合された基体2および支持基板3(以下、単に「振動体10」ともいう)は、図1および図2に示すように、ケーシング6に収容されている。
The bonding layer 4 formed between the support substrate 3 and the base 2 is made of, for example, glass, silicon, or SiO 2 as a main material. However, such a bonding layer 4 may be omitted. That is, the base 2 and the support substrate 3 may be directly joined.
The base 2 and the support substrate 3 (hereinafter also simply referred to as “vibrating body 10”) to which the piezoelectric elements 51 to 54 are bonded as described above are accommodated in the casing 6 as shown in FIGS. ing.

ケーシング6は、図2に示すように、上方に開口する箱体62と、箱体62の開口を覆うように設けられた配線基板(蓋体)61とで構成されている。ケーシング6は、箱体62の内壁面と配線基板61の下面とで空間63を画成し、この空間63に振動体10が固定されている。ケーシング6内に振動体10を収容することで、例えば、アクチュエータ1を光スキャナのような光学デバイスに用いた場合には、光反射部211への浮遊物の付着を防止することができ、長時間にわたり所望の走査特性を発揮することができる。また、空間63を減圧状態としたり、空間63にAr、Neなどの不活性ガスを充填したりして、振動体10の振動特性を向上させることができる。   As shown in FIG. 2, the casing 6 includes a box body 62 that opens upward, and a wiring board (lid body) 61 that is provided so as to cover the opening of the box body 62. In the casing 6, a space 63 is defined by the inner wall surface of the box body 62 and the lower surface of the wiring board 61, and the vibrating body 10 is fixed in the space 63. By housing the vibrating body 10 in the casing 6, for example, when the actuator 1 is used in an optical device such as an optical scanner, it is possible to prevent floating substances from adhering to the light reflecting portion 211. Desired scanning characteristics can be exhibited over time. In addition, the vibration characteristics of the vibrating body 10 can be improved by making the space 63 in a reduced pressure state or filling the space 63 with an inert gas such as Ar or Ne.

箱体62の構成材料としては、支持基板3(振動体10)を固定することができれば特に限定されず、例えば、ガラスや、シリコンや、セラミックや、Li、Be、B、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、Tl、Pb、Bi、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ag、Au、Pt、Pdなどの各種金属材料や、各種熱硬化性樹脂材料や、各種熱可塑性樹脂材料などを好適に用いることができる。   The constituent material of the box 62 is not particularly limited as long as the support substrate 3 (vibrating body 10) can be fixed. For example, glass, silicon, ceramic, Li, Be, B, Na, Mg, Al , K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La , Hf, Ta, W, Tl, Pb, Bi, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Ag, Au, Pt, Pd, etc. Various metal materials, various thermosetting resin materials, various thermoplastic resin materials, and the like can be suitably used.

このような箱体62の開口を覆うように配線基板61が箱体62に接合されている。また、配線基板61は、図2に示すように、その下面のうちの回動中心軸Xと平行な方向での両端部が箱体61の外部に露出するように設けられている。また、配線基板61は、各圧電素子51〜54が備える後述する第2の電極層に対向するように設けられている。
このような配線基板61の下面には、第1の導電性バンプ711〜714と、第2の導電性バンプ721〜724と、箱体62の外部に露出する部位に設けられた端子T1〜T8と、第1の導電性バンプ711〜714および第2の導電性バンプ721〜724と端子T1〜T8とを導通する配線L1〜L8が形成されている。
The wiring board 61 is joined to the box 62 so as to cover the opening of the box 62. Further, as shown in FIG. 2, the wiring board 61 is provided such that both ends of the lower surface thereof in the direction parallel to the rotation center axis X are exposed to the outside of the box body 61. The wiring board 61 is provided so as to face a second electrode layer (described later) included in each of the piezoelectric elements 51 to 54.
On the lower surface of the wiring substrate 61, the first conductive bumps 711 to 714, the second conductive bumps 721 to 724, and the terminals T1 to T8 provided at portions exposed to the outside of the box body 62 are provided. Then, wirings L1 to L8 are formed to connect the first conductive bumps 711 to 714 and the second conductive bumps 721 to 724 and the terminals T1 to T8.

このような配線基板61は、光透過性を有する材料を主材料として構成されている。光透過性を有する材料としては、特に限定されず、例えば、ガラス、シリコンなどを好適に用いることができる。これにより、アクチュエータ1の外部から照出されたレーザーなどの光を光反射部211で反射し、反射した光をアクチュエータ1の外部に設けられた走査対象物に走査することができる。   Such a wiring board 61 is mainly composed of a light transmissive material. The material having optical transparency is not particularly limited, and for example, glass, silicon and the like can be suitably used. Thereby, light such as a laser emitted from the outside of the actuator 1 is reflected by the light reflecting portion 211, and the reflected light can be scanned onto a scanning object provided outside the actuator 1.

以上、ケーシング6について説明したが、ケーシング6の形状については、支持部22と固定的に設けられていれば、特に限定されない。例えば、配線基板61は、光透過性を有しない材料で構成され、光反射部211に対向する部分に光走査を可能とする開口部が設けられているものであってもよいし、光反射部211に対向する部分が光透過性を有する材料で構成され、その他の部分が光透過性を有しない材料で構成されているものであってもよい。また、箱体62は、箱状をなしていなくてもよく、支持部22や蓋体61の形状などによっては、省略してもよい。   Although the casing 6 has been described above, the shape of the casing 6 is not particularly limited as long as it is fixedly provided with the support portion 22. For example, the wiring board 61 may be formed of a material that does not transmit light, and an opening that enables optical scanning may be provided in a portion facing the light reflecting portion 211, or light reflecting. The part facing the part 211 may be made of a material having optical transparency, and the other part may be made of a material having no optical transparency. Further, the box body 62 may not have a box shape, and may be omitted depending on the shape of the support portion 22 and the lid body 61.

次に、圧電素子51〜54について説明する。ただし、圧電素子51〜54は、互いに同様の構成であるため、圧電素子51について代表して説明し、圧電素子52〜54については、その説明を省略する。
圧電素子51は、長手形状をなしており、通電によりその長手方向へ伸縮する。このような圧電素子51は、図1および図2に示すように、弾性部材233の上面の全域を覆うように、かつ、弾性部材233と支持部22との境界部を跨ぐように接合されている。そして、圧電素子51は、弾性部材233の長手方向へ伸縮する。このように、圧電素子51を弾性部材233と支持部22との境界部を跨ぐように設けることで、圧電素子51の伸縮により生じる駆動力を弾性部材233に効率的に伝達することができる。
このような圧電素子51は、図2に示すように、圧電材料を主材料として構成された圧電体層511と、この圧電体層511を挟持するように設けられた第1の電極層512および第2の電極層513とを有している。
Next, the piezoelectric elements 51 to 54 will be described. However, since the piezoelectric elements 51 to 54 have the same configuration, the piezoelectric element 51 will be described as a representative, and the description of the piezoelectric elements 52 to 54 will be omitted.
The piezoelectric element 51 has a longitudinal shape, and expands and contracts in the longitudinal direction when energized. As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric element 51 is bonded so as to cover the entire area of the upper surface of the elastic member 233 and straddle the boundary between the elastic member 233 and the support portion 22. Yes. The piezoelectric element 51 expands and contracts in the longitudinal direction of the elastic member 233. Thus, by providing the piezoelectric element 51 so as to straddle the boundary between the elastic member 233 and the support portion 22, the driving force generated by the expansion and contraction of the piezoelectric element 51 can be efficiently transmitted to the elastic member 233.
As shown in FIG. 2, the piezoelectric element 51 includes a piezoelectric layer 511 composed of a piezoelectric material as a main material, a first electrode layer 512 provided so as to sandwich the piezoelectric layer 511, and A second electrode layer 513.

圧電体層511を構成するための圧電材料としては、例えば、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム、その他、各種のものが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも1種を主とするものが好ましい。このような材料で圧電体層511を構成することにより、より高い周波数でアクチュエータ1を駆動することができる。   Examples of the piezoelectric material for forming the piezoelectric layer 511 include zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, potassium niobate, lead zirconate titanate (PZT), barium titanate, and other various types. Of these, one or more of these can be used in combination, but in particular, zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, potassium niobate and lead zirconate titanate Of these, those mainly comprising at least one of them are preferred. By configuring the piezoelectric layer 511 with such a material, the actuator 1 can be driven at a higher frequency.

第1の電極層512は、圧電体層511の下面の全域を覆うように形成されている。さらに、第1の電極層512は、支持部22上に露出する露出部512aを有している。そして、このような第1の電極層512の下面は、弾性部材233および支持部22に接合されている。また、このような露出部512aは、第1の導電性バンプ711を介して配線L1と導通している。   The first electrode layer 512 is formed so as to cover the entire lower surface of the piezoelectric layer 511. Further, the first electrode layer 512 has an exposed portion 512 a exposed on the support portion 22. The lower surface of the first electrode layer 512 is bonded to the elastic member 233 and the support portion 22. Such an exposed portion 512a is electrically connected to the wiring L1 through the first conductive bump 711.

第2の電極層513は、圧電体層511の上面の全域を覆うように形成されている。そして、このような第2の電極層513は、第2の導電性バンプ721を介して配線L2と導通している。
第1の電極層512および第2の電極層513を構成するための材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されない。このような導電性材料としては、第1の導電性バンプ711の導電性部711bを構成する導電性材料と同様であるため、その説明を省略する。
The second electrode layer 513 is formed so as to cover the entire upper surface of the piezoelectric layer 511. The second electrode layer 513 is electrically connected to the wiring L2 through the second conductive bump 721.
A material for forming the first electrode layer 512 and the second electrode layer 513 is not particularly limited as long as it has conductivity. Such a conductive material is the same as the conductive material constituting the conductive portion 711 b of the first conductive bump 711, and thus description thereof is omitted.

以上のような圧電素子51は、例えば、CVD、スパッタリング、水熱合成、ゾルゲル、微粒子吹き付けなどの薄膜形成法を用いて、弾性部材233上に形成してもよく、また、予め別体として製造された圧電素子(例えば、バルクの圧電素子)を接着剤などの樹脂材料を介して弾性部材233および支持部22に接合してもよい。ただし、圧電素子51の構成としては、これに限定されない。   The piezoelectric element 51 as described above may be formed on the elastic member 233 by using a thin film forming method such as CVD, sputtering, hydrothermal synthesis, sol-gel, or fine particle spraying, or manufactured as a separate body in advance. The formed piezoelectric element (for example, a bulk piezoelectric element) may be joined to the elastic member 233 and the support portion 22 via a resin material such as an adhesive. However, the configuration of the piezoelectric element 51 is not limited to this.

次に、第1の導電性バンプ711〜714と、第2の導電性バンプ721〜724とについて順次説明する。ただし、第1の導電性バンプ711〜714は、互いに同様の構成であるため、第1の導電性バンプ711について代表して説明し、第1の導電性バンプ712〜714については、その説明を省略する。また、第2の導電性バンプ721〜724は、互いに同様の構成であるため、第2の導電性バンプ721について代表して説明し、第2の導電性バンプ722〜724については、その説明を省略する。   Next, the first conductive bumps 711 to 714 and the second conductive bumps 721 to 724 will be sequentially described. However, since the first conductive bumps 711 to 714 have the same configuration, the first conductive bump 711 will be described as a representative, and the first conductive bumps 712 to 714 will be described. Omitted. In addition, since the second conductive bumps 721 to 724 have the same configuration, the second conductive bump 721 will be described as a representative, and the second conductive bumps 722 to 724 will be described. Omitted.

まず、第1の導電性バンプ711について説明する。
第1の導電性バンプ711は、図2に示すように、配線L1と第1の電極層512とを導通するように設けられている。この第1の導電性バンプ711は、その突出方向(すなわち、図2にて上下方向)へ伸縮可能である。このように、伸縮可能な第1の導電性バンプ711を介して配線L1と第1の電極層512とを導通することで、例えば、ワイヤーボンディング配線により配線L1と第1の電極層512とを導通する場合に比べ、極めて高い耐久性を発揮することができる。その結果、長時間にわたり配線L1と第1の電極層512との導通状態を維持することができ、アクチュエータ1は、長時間にわたり優れた信頼性を発揮することができる。
First, the first conductive bump 711 will be described.
As shown in FIG. 2, the first conductive bump 711 is provided so as to conduct the wiring L <b> 1 and the first electrode layer 512. The first conductive bump 711 can expand and contract in the protruding direction (that is, the vertical direction in FIG. 2). In this way, by connecting the wiring L1 and the first electrode layer 512 via the first conductive bump 711 that can be expanded and contracted, for example, the wiring L1 and the first electrode layer 512 are connected by wire bonding wiring. Extremely high durability can be exhibited as compared with the case of conducting. As a result, the conductive state between the wiring L1 and the first electrode layer 512 can be maintained for a long time, and the actuator 1 can exhibit excellent reliability for a long time.

また、第1の導電性バンプ711は、第1の電極層512のうちの露出部512aに接触している。露出部512aは、支持部22上に形成されているため、第1の導電性バンプ711を露出部512aに接触させることで、アクチュエータ1の駆動に伴う弾性部材233の曲げ変形を阻害せずに、配線L1と第1の電極層512とを導通することができる。   In addition, the first conductive bump 711 is in contact with the exposed portion 512 a of the first electrode layer 512. Since the exposed portion 512a is formed on the support portion 22, the first conductive bump 711 is brought into contact with the exposed portion 512a without disturbing the bending deformation of the elastic member 233 accompanying the driving of the actuator 1. The wiring L1 and the first electrode layer 512 can be electrically connected.

また、第1の導電性バンプ711は、その高さ(基端から先端までの長さ)が配線基板61の下面と第1の電極層512の露出部512aとの離間距離よりも大きくなるように形成されている。そして、第1の導電性バンプ711は、露出部512aに圧接されている。これにより、第1の導電性バンプ711が第1の電極層512から離間してしまうことを確実に防止することができる。   The first conductive bump 711 has a height (length from the base end to the tip end) that is larger than the distance between the lower surface of the wiring board 61 and the exposed portion 512 a of the first electrode layer 512. Is formed. The first conductive bump 711 is in pressure contact with the exposed portion 512a. Accordingly, it is possible to reliably prevent the first conductive bump 711 from being separated from the first electrode layer 512.

また、第1の導電性バンプ711は、図4に示すように、配線基板61の下面から突出するように形成され、高分子材料を主材料として構成されたコア部711aと、コア部711aの表面を覆うように膜状に形成された導電性を有する導電性部711bとで構成されている。このような構成とすることで、伸縮性を有する第1の導電性バンプ711を極めて簡単に形成することができる。
コア部711aを構成する高分子材料としては、特に限定されないが、例えば、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂、ゴム等が挙げられる。
Further, as shown in FIG. 4, the first conductive bump 711 is formed so as to protrude from the lower surface of the wiring board 61, and includes a core portion 711a composed mainly of a polymer material, and a core portion 711a. It is comprised with the electroconductive part 711b which has the electroconductivity formed in the film | membrane shape so that the surface may be covered. With such a configuration, the first conductive bump 711 having stretchability can be formed very easily.
Although it does not specifically limit as a polymeric material which comprises the core part 711a, For example, various thermoplastic resins, various thermosetting resins, rubber | gum, etc. are mentioned.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPTA)、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyamides (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12). , Nylon 6-12, nylon 6-66), thermoplastic polyimide, aromatic polyester and other liquid crystal polymers, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyparaphenylene terephthalamide (PPTA), polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether, polyether Ether ketone, polyether imide, polyacetal, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene Type, transpolyisoprene-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomers, etc., or copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly comprising these, one of these Two or more kinds can be mixed and used.
Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester (unsaturated polyester) resin, polyimide resin, silicone resin, polyurethane resin, and the like. A mixture of seeds or more can be used.

ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR、1,2−BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等のブタジエン系ゴム、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエン−アクリロニトリルゴム(NBR)等のジエン系特殊ゴム、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM、EPDM)、アクリル系ゴム(ACM、ANM)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)等のオレフィン系ゴム、ウレタンゴム(AU、EU)等のウレタン系ゴム、ヒドリンゴム(CO、ECO、GCO、EGCO)等のエーテル系ゴム、多硫化ゴム(T)等のポリスルフィド系ゴム、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM、FZ)、塩素化ポリエチレン(CM)等の各種ゴムや、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合(ブレンド)して用いることができる。
このようなコア部711aの形成方法としては、特に限定されず、例えば、各種成膜法を用いることができる。かかる形成方法として、特に、インクジェット、フォトリソグラフィを用いると、簡単かつ高精度に形成することができる。
Examples of rubber include butadiene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR, 1,2-BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), and butadiene. -Olefinic rubbers such as diene special rubber such as acrylonitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM, EPDM), acrylic rubber (ACM, ANM), halogenated butyl rubber (X-IIR) , Urethane rubber such as urethane rubber (AU, EU), ether rubber such as hydrin rubber (CO, ECO, GCO, EGCO), polysulfide rubber such as polysulfide rubber (T), silicone rubber (Q), fluorine rubber (FKM, FZ), various rubbers such as chlorinated polyethylene (CM), styrene, Various thermoplastic elastomers such as olefin-based, polyvinyl chloride-based, polyurethane-based, polyester-based, polyamide-based, polybutadiene-based, trans-polyisoprene-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene-based, etc. Two or more kinds can be used by mixing (blending).
A method for forming the core portion 711a is not particularly limited, and various film forming methods can be used, for example. As such a forming method, in particular, when ink jet or photolithography is used, it can be formed easily and with high accuracy.

導電性部711bは、導電性を有する導電性材料を主材料として構成されている。このような導電性材料としては、特に限定されず、例えば、Pd、Pt、Au、W、Ta、Mo、Al、Cr、Ti、Cuまたはこれらを含む合金等の導電性材料、ITO、FTO、ATO、SnO等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリピロール、PEDOT(poly−ethylenedioxythiophene)のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p−フェニレン)、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、前記導電性高分子材料は、通常、酸化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。これらの中でも、導電性部711bを構成するための材料としては、Al、Au、Cr、Ni、Cu、Ptまたはこれらを含む合金を主とするものが好適に用いられる。これらの金属材料を用いると、電解あるいは無電解メッキ法や、スパッタ等の薄膜形成技術を用いて、容易かつ安価に導電性部711bを形成することができる。
このような導電性部711bの形成方法としては、特に限定されず、例えば、各種成膜法を用いることができる。かかる形成方法として、特に、フォトリソグラフィを用いると、簡単かつ高精度に形成することができる。
The conductive portion 711b is configured using a conductive material having conductivity as a main material. Such a conductive material is not particularly limited. For example, Pd, Pt, Au, W, Ta, Mo, Al, Cr, Ti, Cu or a conductive material such as an alloy containing these, ITO, FTO, Conductive oxides such as ATO and SnO 2 , carbon-based materials such as carbon black, carbon nanotubes and fullerene, polyacetylene, polypyrrole, polythiophene such as PEDOT (poly-ethylenedioxythiophene), polyaniline, poly (p-phenylene), polyfluorene , Conductive polymer materials such as polycarbazole, polysilane, or derivatives thereof can be used, and one or more of them can be used in combination. The conductive polymer material is usually used in a state of being doped with a polymer such as iron oxide, iodine, inorganic acid, organic acid, polystyrene sulphonic acid and imparted with conductivity. Among these, as a material for constituting the conductive portion 711b, a material mainly composed of Al, Au, Cr, Ni, Cu, Pt or an alloy containing these is preferably used. When these metal materials are used, the conductive portion 711b can be easily and inexpensively formed using an electrolysis or electroless plating method or a thin film formation technique such as sputtering.
A method for forming the conductive portion 711b is not particularly limited, and various film forming methods can be used, for example. As such a forming method, in particular, when photolithography is used, it can be formed easily and with high accuracy.

以上のような第1の導電性バンプ711は、配線L1を介して端子T1と導通している。端子T1は、前述したように、配線基板61の下面のうちのアクチュエータ1の外部に露出する部分に形成されている。そして、この端子T1は、前記外部電源に接続されている。だたし、端子T1および配線L1の配置としては、第1の導電性バンプ711を介して第1の電極層512と導通していれば、特に限定されない。   The first conductive bump 711 as described above is electrically connected to the terminal T1 through the wiring L1. As described above, the terminal T1 is formed on a portion of the lower surface of the wiring board 61 that is exposed to the outside of the actuator 1. The terminal T1 is connected to the external power source. However, the arrangement of the terminal T1 and the wiring L1 is not particularly limited as long as it is electrically connected to the first electrode layer 512 through the first conductive bump 711.

次に、第2の導電性バンプ721について説明する。
第2の導電性バンプ721は、図2および図3に示すように、配線L2と第2の電極層513とを導通するように設けられている。この第2の導電性バンプ721は、その突出方向(すなわち、図2にて上下方向)へ伸縮可能である。このように、伸縮可能な第2の導電性バンプ721を介して配線L2と第2の電極層513とを導通することで、例えば、ワイヤーボンディング配線により配線L2と第2の電極層513とを導通する場合に比べ、極めて高い耐久性を発揮することができる。その結果、長時間にわたり配線L2と第2の電極層513の導通状態を維持することができ、アクチュエータ1は、長時間にわたり優れた信頼性を発揮することができる。
Next, the second conductive bump 721 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the second conductive bump 721 is provided so as to conduct the wiring L <b> 2 and the second electrode layer 513. The second conductive bump 721 can expand and contract in the protruding direction (that is, the vertical direction in FIG. 2). In this way, by connecting the wiring L2 and the second electrode layer 513 through the extendable second conductive bump 721, for example, the wiring L2 and the second electrode layer 513 are connected by wire bonding wiring. Extremely high durability can be exhibited as compared with the case of conducting. As a result, the conductive state between the wiring L2 and the second electrode layer 513 can be maintained for a long time, and the actuator 1 can exhibit excellent reliability for a long time.

また、第2の導電性バンプ721は、その高さが配線基板61の下面と第2の電極層513との離間距離よりも大きくなるように形成されている。そして、第2の導電性バンプ721は、第2の電極層513に圧接されている。これにより、第2の導電性バンプ721が第2の電極層513から離間してしまうことを確実に防止することができる。
また、図2に示すように、第2の導電性バンプ721と第2の電極層513との接触部は、弾性部材233と支持部22との境界部よりも支持部22側に位置している。そのため、アクチュエータ1の駆動に伴う弾性部233の曲げ変形によって、第2の導電性バンプ721が第2の電極層513から離間してしまうことを確実に防止することができる。また、弾性部材233の曲げ変形を阻害せずに、配線L2と第2の電極層513とを導通することができる。
The second conductive bump 721 is formed so that its height is larger than the distance between the lower surface of the wiring board 61 and the second electrode layer 513. The second conductive bump 721 is in pressure contact with the second electrode layer 513. Accordingly, it is possible to reliably prevent the second conductive bump 721 from being separated from the second electrode layer 513.
In addition, as shown in FIG. 2, the contact portion between the second conductive bump 721 and the second electrode layer 513 is located closer to the support portion 22 than the boundary portion between the elastic member 233 and the support portion 22. Yes. Therefore, it is possible to reliably prevent the second conductive bump 721 from being separated from the second electrode layer 513 due to the bending deformation of the elastic portion 233 accompanying the driving of the actuator 1. In addition, the wiring L2 and the second electrode layer 513 can be electrically connected without hindering the bending deformation of the elastic member 233.

ここで、圧電素子51(圧電体層511)は、前述したように、通電によりその長手方向に伸縮するが、この伸縮に伴って、圧電体層511の厚さ(図2中、上下方向での長さ)が微小に変化する。具体的には、圧電体層511が長手方向へ伸張するとともに、圧電体層511の厚さが小さくなり、圧電体層511がその長手方向へ収縮するとともに、圧電体層511の厚さが大きくなる。   Here, as described above, the piezoelectric element 51 (piezoelectric layer 511) expands and contracts in the longitudinal direction by energization, and along with this expansion and contraction, the thickness of the piezoelectric layer 511 (in the vertical direction in FIG. 2). The length of () is slightly changed. Specifically, the piezoelectric layer 511 expands in the longitudinal direction, the thickness of the piezoelectric layer 511 decreases, the piezoelectric layer 511 contracts in the longitudinal direction, and the thickness of the piezoelectric layer 511 increases. Become.

このような圧電体層511の厚さの微小変化に伴い、第2の導電性バンプ721と第2の電極層513との接触部が可動板21の厚さ方向へ微小に変位する。そのため、伸縮可能な第2の導電性バンプ721を介して配線L2と第2の電極層513とを導通することで、配線L2と第2の電極層513との導通状態を長時間にわたり確実に維持することができる。   Along with such a minute change in the thickness of the piezoelectric layer 511, the contact portion between the second conductive bump 721 and the second electrode layer 513 is slightly displaced in the thickness direction of the movable plate 21. Therefore, by conducting the wiring L2 and the second electrode layer 513 through the second conductive bump 721 that can be expanded and contracted, the conduction state between the wiring L2 and the second electrode layer 513 is ensured for a long time. Can be maintained.

また、第2の導電性バンプ721は、図4に示すように、配線基板61の下面から突出するように形成され、高分子材料を主材料として構成されたコア部721aと、コア部721aの表面を覆うように膜状に形成された導電性を有する導電性部721bとで構成されている。このような構成とすることで、伸縮性を有する第2の導電性バンプ721を極めて簡単に形成することができる。   Further, as shown in FIG. 4, the second conductive bump 721 is formed so as to protrude from the lower surface of the wiring substrate 61, and includes a core portion 721a composed mainly of a polymer material, and a core portion 721a. It is comprised with the electroconductive part 721b which has the electroconductivity formed in the film | membrane shape so that the surface may be covered. With such a configuration, the second conductive bump 721 having stretchability can be formed very easily.

コア部721aを構成する高分子材料としては、前述した第1の導電性バンプ711のコア部711aを構成する高分子材料と同様であるため、その説明を省略する。同様に、導電性部721bを構成する主材料としては、導電性部711bを構成する導電性材料と同様であるため、その説明を省略する。
このような第2の導電性バンプ721は、配線L2を介して端子T2と導通している。端子T2は、前述したように、配線基板61の下面のうちのアクチュエータ1の外部に露出する部分に形成されている。そして、この端子T2は、前記外部電源に接続されている。だたし、端子T2および配線L2の配置としては、第2の導電性バンプ721を介して第2の電極層513と導通していれば、特に限定されない。
Since the polymer material constituting the core portion 721a is the same as the polymer material constituting the core portion 711a of the first conductive bump 711 described above, description thereof is omitted. Similarly, the main material that forms the conductive portion 721b is the same as the conductive material that forms the conductive portion 711b, and thus the description thereof is omitted.
Such a second conductive bump 721 is electrically connected to the terminal T2 via the wiring L2. As described above, the terminal T2 is formed on a portion of the lower surface of the wiring board 61 exposed to the outside of the actuator 1. The terminal T2 is connected to the external power source. However, the arrangement of the terminal T2 and the wiring L2 is not particularly limited as long as it is electrically connected to the second electrode layer 513 through the second conductive bump 721.

以上、第1の導電性バンプ711と、第2の導電性バンプ721とについて説明した。
このような第2の導電性バンプ721は、第1の導電性バンプ711よりも大きい伸縮性を発揮する。すなわち、第2の導電性バンプ721の突出方向での弾性率(ヤング率)は、第1の導電性バンプ711の突出方向での弾性率(ヤング率)に比べて小さい。これにより、第2の電極層513の前記変位に対する第2の導電性バンプ721の追従性を優れたものとし、配線L2と第2の電極層513との導通状態を確実に維持できるとともに、配線L1と第1の電極層512との導通状態を確実に維持することができる。
The first conductive bump 711 and the second conductive bump 721 have been described above.
Such second conductive bumps 721 exhibit greater stretchability than the first conductive bumps 711. That is, the elastic modulus (Young's modulus) in the protruding direction of the second conductive bump 721 is smaller than the elastic modulus (Young's modulus) in the protruding direction of the first conductive bump 711. Thereby, the followability of the second conductive bump 721 with respect to the displacement of the second electrode layer 513 is excellent, and the conductive state between the wiring L2 and the second electrode layer 513 can be reliably maintained, and the wiring The conduction state between L1 and the first electrode layer 512 can be reliably maintained.

このような、弾性率の異なる第1の導電性バンプ711と第2の導電性バンプ721とを形成するために、第1の導電性バンプのコア部711aと、第2の導電性バンプのコア部721aとは、互いに異なる前記高分子材料を主材料として構成されている。これにより、弾性率の異なるコア部711aとコア部721aとを極めて簡単に形成することができる。この場合、コア部711a、721aの形状、大きさによっても異なるが、コア部711aとしては、ポリイミド、PPTA、これらを組み合われたものか好ましく、コア部721aとしては、ABS樹脂、エポキシ樹脂、PET(ポリエチレンテレフタラート)や、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせたものが好ましい。   In order to form the first conductive bump 711 and the second conductive bump 721 having different elastic moduli, the first conductive bump core portion 711a and the second conductive bump core are formed. The part 721a is composed of the polymer materials different from each other as a main material. Thereby, the core part 711a and the core part 721a from which an elasticity modulus differs can be formed very easily. In this case, although it depends on the shape and size of the core portions 711a and 721a, the core portion 711a is preferably polyimide, PPTA, or a combination thereof. The core portion 721a includes ABS resin, epoxy resin, PET. (Polyethylene terephthalate) or a combination of one or more of these is preferred.

また、第1の導電性バンプ711の高さは、第2の導電性バンプ721の高さよりも大きい。図2に示すように、配線基板61の下面と第1の電極層512との離間距離は、配線基板61の下面と第2の電極層513との離間距離よりも大きい。そのため、第1の導電性バンプ711の高さを第2の導電性バンプ721の高さよりも大きくすることで、第1の導電性バンプ711を第1の電極層512に接触(圧接)させるとともに、第2の導電性バンプ721の過度な弾性変形を防止しつつ、第2の導電性バンプ721を第2の電極層513に接触(圧接)させることができる。   In addition, the height of the first conductive bump 711 is larger than the height of the second conductive bump 721. As shown in FIG. 2, the distance between the lower surface of the wiring board 61 and the first electrode layer 512 is larger than the distance between the lower surface of the wiring board 61 and the second electrode layer 513. Therefore, the first conductive bump 711 is brought into contact (pressure contact) with the first electrode layer 512 by making the height of the first conductive bump 711 larger than the height of the second conductive bump 721. The second conductive bump 721 can be brought into contact (pressure contact) with the second electrode layer 513 while preventing excessive elastic deformation of the second conductive bump 721.

以上のようなアクチュエータ1は、次のようにして駆動する。
例えば、図5(a)に示すような電圧を圧電素子51、53に印加するとともに、図5(b)に示すような電圧を圧電素子52、54に印加する。すなわち、圧電素子51、53に電圧を印加している状態(この状態を「第1の状態」という)と、圧電素子52、54に電圧を交互に印加している状態(この状態を「第2の状態」という)とを交互に繰り返す。
The actuator 1 as described above is driven as follows.
For example, a voltage as shown in FIG. 5A is applied to the piezoelectric elements 51 and 53, and a voltage as shown in FIG. 5B is applied to the piezoelectric elements 52 and 54. That is, a state in which voltage is applied to the piezoelectric elements 51 and 53 (this state is referred to as “first state”) and a state in which voltage is applied alternately to the piezoelectric elements 52 and 54 (this state is referred to as “first state”). 2 states ”) alternately.

以下、第1の状態および第2の状態について説明するが、連結部23の変形と連結部24の変形とは、互いに同様であるため、連結部23の変形について代表して説明し、連結部24の変形については、その説明を省略する。
まず、第1の状態について説明する。通電により圧電素子51を伸張状態とすることで、弾性部材233の長手方向での駆動部材231側の端部が下側(支持基板3側)へ向けて変位する。一方、弾性部材234は、弾性部材233の前記曲げ変形の反動により、その長手方向での駆動部材231側の端部が上側(支持基板3と反対側)へ向けて変位する。これにより、駆動部材231のうちの回動中心軸Xに対して弾性部材233側の部分が下側へ変位し、回動中心軸Xに対して弾性部材234側の部分が上側へ変位することとなる。すなわち、駆動部材231が回動中心軸Xまわりに傾斜することとなる。
Hereinafter, the first state and the second state will be described. Since the deformation of the connecting portion 23 and the deformation of the connecting portion 24 are the same as each other, the deformation of the connecting portion 23 will be described as a representative. The description of the deformation of 24 is omitted.
First, the first state will be described. By energizing the piezoelectric element 51 by energization, the end of the elastic member 233 on the drive member 231 side in the longitudinal direction is displaced downward (support substrate 3 side). On the other hand, due to the reaction of the bending deformation of the elastic member 233, the end of the elastic member 234 on the drive member 231 side in the longitudinal direction is displaced toward the upper side (the side opposite to the support substrate 3). As a result, the elastic member 233 side of the drive member 231 is displaced downward with respect to the rotation center axis X, and the elastic member 234 side of the drive member 231 is displaced upward. It becomes. That is, the drive member 231 is inclined around the rotation center axis X.

次に、第2の状態について説明する。通電により圧電素子52を伸張状態とすることで、弾性部材234の長手方向での駆動部材231側の端部が下側へ向けて変位する。一方、弾性部材233は、弾性部材234の前記曲げ変形の反動により、その長手方向での駆動部材231側の端部が上側へ向けて変位する。
これにより、駆動部材231のうちの回動中心軸Xに対して弾性部材234側の部分が下側へ変位し、回動中心軸Xに対して弾性部材233側の部分が上側へ変位することとなる。すなわち、駆動部材231が回動中心軸Xまわりに傾斜することとなる。
Next, the second state will be described. By energizing the piezoelectric element 52 by energization, the end of the elastic member 234 on the drive member 231 side in the longitudinal direction is displaced downward. On the other hand, the elastic member 233 is displaced with the end on the drive member 231 side in the longitudinal direction upward due to the reaction of the bending deformation of the elastic member 234.
As a result, the elastic member 234 side portion of the drive member 231 is displaced downward with respect to the rotation center axis X, and the elastic member 233 side portion is displaced upward with respect to the rotation center axis X. It becomes. That is, the drive member 231 is inclined around the rotation center axis X.

以上のような第1の状態と第2の状態とを交互に繰り返すことにより、1対の弾性部材233、234を互いに反対方向へ曲げ変形させて駆動部材231を回動中心軸Xまわりに回動させる。そして、この駆動部材231の回動により、軸部材232を捩れ変形させて可動板21を回動中心軸Xまわりに回動させることができる。このことから、基体2は、1対の弾性部材233、234と駆動部材231とで構成された第1の振動系と、軸部材232と可動板21とで構成された第2の振動系とを有していると言える。すなわち、基体2は、2自由度振動系を有している。
だたし、圧電素子51〜54に印加する電圧は、可動板21を回動させることができれば、特に限定されず、例えば、圧電素子51、53と、圧電素子52、54とに、位相の180度ずれた(すなわち、逆位相の)交流電圧を断続的に印加するものであってもよい。
By alternately repeating the first state and the second state as described above, the pair of elastic members 233 and 234 are bent and deformed in opposite directions to rotate the drive member 231 about the rotation center axis X. Move. By rotating the drive member 231, the shaft member 232 can be twisted and deformed to rotate the movable plate 21 around the rotation center axis X. From this, the base body 2 includes a first vibration system composed of a pair of elastic members 233 and 234 and a drive member 231, and a second vibration system composed of the shaft member 232 and the movable plate 21. It can be said that it has. That is, the base 2 has a two-degree-of-freedom vibration system.
However, the voltage to be applied to the piezoelectric elements 51 to 54 is not particularly limited as long as the movable plate 21 can be rotated. For example, the voltage applied to the piezoelectric elements 51 and 53 and the piezoelectric elements 52 and 54 is phase-shifted. An AC voltage that is shifted by 180 degrees (that is, in reverse phase) may be applied intermittently.

次に、本発明のアクチュエータの製造方法について説明する。
図6〜図9は、それぞれ、本実施形態のアクチュエータ1の製造方法を説明するための図である。ここで、図6、図7および図9は、図1中A−A線断面図に対応する図であり、図8は、図4中A−A線断面図に対応する図である。なお、以下では、説明の便宜上、図6および図7中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Next, the manufacturing method of the actuator of this invention is demonstrated.
6-9 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the actuator 1 of this embodiment, respectively. Here, FIGS. 6, 7 and 9 are diagrams corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 8 is a diagram corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 6 and 7 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

ただし、第1の導電性バンプ711〜714は、互いに同様の構成であるため、第1の導電性バンプ711について代表して説明し、第1の導電性バンプ712〜714については、その説明を省略する。また、第2の導電性バンプ721〜724は、互いに同様の構成であるため、第2の導電性バンプ721について代表して説明し、第2の導電性バンプ722〜724については、その説明を省略する。また、圧電素子51〜54は、互いに同様の構成であるため圧電素子51について代表して説明し、圧電素子52〜54については、その説明を省略する。   However, since the first conductive bumps 711 to 714 have the same configuration, the first conductive bump 711 will be described as a representative, and the first conductive bumps 712 to 714 will be described. Omitted. In addition, since the second conductive bumps 721 to 724 have the same configuration, the second conductive bump 721 will be described as a representative, and the second conductive bumps 722 to 724 will be described. Omitted. Since the piezoelectric elements 51 to 54 have the same configuration, the piezoelectric element 51 will be described as a representative, and the description of the piezoelectric elements 52 to 54 will be omitted.

アクチュエータ1の製造方法は、[A1]可動板21と、支持部22と、可動板21と支持部22とを連結する1対の連結部23、24とを形成する工程と、[A2]圧電体層511と、圧電体層511を狭持するように設けられた第1の電極層512および第2の電極層513とを備えた圧電素子51を連結部23(すなわち、弾性部材233)に設ける工程と、[A3]配線基板61を形成するための基板を用意し、この基板に伸縮性を有する第1の導電性バンプ711および第2の導電性バンプ721と、第1の導電性バンプ711に導通する配線L1および端子T1と、第2の導電性バンプ721に導通する配線L2および端子T2とを形成する工程と、[A4]配線基板61を支持部22に対して固定的に設置するとともに、第1の導電性バンプ711を配線L1に接触させ、第2の導電性バンプ721を第2の電極層513に接触させる工程とを含んでいる。これにより、極めて簡単な工程で、長時間にわたり導通状態を維持することができ、長時間にわたり優れた信頼性を発揮することのできるアクチュエータ1を製造することができる。   The manufacturing method of the actuator 1 includes: [A1] forming a movable plate 21, a support portion 22, a pair of connecting portions 23 and 24 for connecting the movable plate 21 and the support portion 22, and [A2] piezoelectric. The piezoelectric element 51 including the body layer 511 and the first electrode layer 512 and the second electrode layer 513 provided to sandwich the piezoelectric layer 511 is connected to the connecting portion 23 (that is, the elastic member 233). A step of providing, and [A3] a substrate for forming the wiring substrate 61, a first conductive bump 711 and a second conductive bump 721 having elasticity on the substrate, and a first conductive bump A step of forming a wiring L1 and a terminal T1 conducting to 711 and a wiring L2 and a terminal T2 conducting to the second conductive bump 721, and [A4] fixing the wiring substrate 61 to the support portion 22; And first The conductive bump 711 is contacted to the wiring L1, and a step of contacting the second conductive bump 721 on the second electrode layer 513. Thereby, it is possible to manufacture the actuator 1 that can maintain a conductive state for a long time by a very simple process and can exhibit excellent reliability for a long time.

[A1]まず、図6(a)に示すように、基体2と支持基板3とを形成するためのSOI基板8を用意する。このようなSOI基板8は、Si層81と、SiO層82と、Si層83とが積層した積層構造をなしている。
そして、図6(b)に示すように、Si層81の上面に、可動板21と、軸部材232、242と、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22との平面視形状に対応する形状をなすレジストマスクM1を形成するとともに、Si層83の下面に、支持基板3の平面視形状に対応する形状をなすレジストマスクM2を形成する。
[A1] First, as shown in FIG. 6A, an SOI substrate 8 for forming the base 2 and the support substrate 3 is prepared. Such an SOI substrate 8 has a laminated structure in which an Si layer 81, an SiO 2 layer 82, and an Si layer 83 are laminated.
Then, as shown in FIG. 6B, on the upper surface of the Si layer 81, the movable plate 21, the shaft members 232 and 242 and the drive members 231 and 241 and the elastic members 233, 234, 243 and 244 are supported. A resist mask M1 having a shape corresponding to the shape in plan view with the portion 22 is formed, and a resist mask M2 having a shape corresponding to the shape in plan view of the support substrate 3 is formed on the lower surface of the Si layer 83.

次に、レジストマスクM1を介して、Si層81をエッチングする。その後、レジストマスクM1を除去する。これにより、図6(c)に示すように、軸部材232、242と、駆動部材231、241と、弾性部材233、234、243、244と、支持部22とが一体的に形成されたSi層81が得られる。なお、このとき、SiO層82は、エッチングのストップ層として機能する。このようなエッチング方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。 Next, the Si layer 81 is etched through the resist mask M1. Thereafter, the resist mask M1 is removed. Accordingly, as shown in FIG. 6C, the shaft members 232 and 242, the drive members 231 and 241, the elastic members 233, 234, 243 and 244, and the support portion 22 are integrally formed. Layer 81 is obtained. At this time, the SiO 2 layer 82 functions as an etching stop layer. Examples of such etching methods include one or more of physical etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and light-assisted etching, and chemical etching methods such as wet etching. They can be used in combination. Note that the same method can be used for etching in the following steps.

次に、レジストマスクM2を介して、Si層83をエッチングする。その後、レジストマスクM2を除去する。これにより、図6(d)に示すように、支持基板3が形成されたSi層83が得られる。なお、このとき、SiO層82は、エッチングのストップ層として機能する。
次に、Si層81の上面であって可動板21に対応する部位に金属膜を形成し、光反射部211を形成する。このような金属膜の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング(低温スパッタリング)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
その後、SiO層82の一部を除去し、図6(e)に示すように基体2と支持基板3と接合層4とが一体的に形成されたSOI基板8が得られる。
Next, the Si layer 83 is etched through the resist mask M2. Thereafter, the resist mask M2 is removed. Thereby, as shown in FIG.6 (d), the Si layer 83 in which the support substrate 3 was formed is obtained. At this time, the SiO 2 layer 82 functions as an etching stop layer.
Next, a metal film is formed on the upper surface of the Si layer 81 and corresponding to the movable plate 21 to form the light reflecting portion 211. Such metal film formation methods include vacuum deposition, sputtering (low temperature sputtering), dry plating methods such as ion plating, wet plating methods such as electrolytic plating and electroless plating, thermal spraying methods, and joining metal foils. Can be mentioned.
Thereafter, a part of the SiO 2 layer 82 is removed, and an SOI substrate 8 in which the base 2, the support substrate 3 and the bonding layer 4 are integrally formed as shown in FIG. 6E is obtained.

[A2]次に、図6(f)に示すように、圧電素子51を弾性部材233の上面の全域を覆うように、かつ、弾性部材233と支持部22との境界部を跨ぐように設ける。このとき、第1の電極層512は、支持部22上で露出するように形成される。これにより、振動体10が得られる。
このような圧電素子51の形成方法としては、特に限定されず、例えば、CVD、スパッタリング、水熱合成、ゾルゲル、微粒子吹き付けなどの薄膜形成法を用いて、弾性部材233上に直接形成してもよく、また、例えば、バルクの圧電素子を樹脂材料(接着剤)などを介して弾性部材233に接合してもよい。
[A2] Next, as shown in FIG. 6 (f), the piezoelectric element 51 is provided so as to cover the entire area of the upper surface of the elastic member 233 and straddle the boundary between the elastic member 233 and the support portion 22. . At this time, the first electrode layer 512 is formed so as to be exposed on the support portion 22. Thereby, the vibrating body 10 is obtained.
A method for forming such a piezoelectric element 51 is not particularly limited. For example, the piezoelectric element 51 may be directly formed on the elastic member 233 by using a thin film forming method such as CVD, sputtering, hydrothermal synthesis, sol-gel, or fine particle spraying. Alternatively, for example, a bulk piezoelectric element may be bonded to the elastic member 233 via a resin material (adhesive) or the like.

[A3]次に、図7(a)に示すように、箱体62を形成するためのシリコン基板84を用意する。そして、図7(b)に示すように、シリコン基板84の上面に、箱体62の平面視形状に対応する形状をなすレジストマスクM3を形成する。
次に、レジストマスクM3を介して、シリコン基板84を厚さ方向の途中までエッチングする。その後、レジストマスクM3を除去する。これにより、図7(c)に示すように、箱体62が形成されたシリコン基板84が得られる。
[A3] Next, as shown in FIG. 7A, a silicon substrate 84 for forming the box 62 is prepared. Then, as illustrated in FIG. 7B, a resist mask M <b> 3 having a shape corresponding to the planar view shape of the box body 62 is formed on the upper surface of the silicon substrate 84.
Next, the silicon substrate 84 is etched halfway in the thickness direction through the resist mask M3. Thereafter, the resist mask M3 is removed. Thereby, as shown in FIG.7 (c), the silicon substrate 84 in which the box 62 was formed is obtained.

一方、図8(a)に示すように、配線基板61を形成するためのガラス基板85を用意する。そして、図8(b)に示すように、ガラス基板85の下面に、少なくとも第2の導電性バンプ721〜724を形成する部位を含み、かつ、第1の導電性バンプ711〜714を形成する部位を含まないようにレジストマスクM4を形成する。そして、レジストマスクM4を介して、例えば、ポリイミド、PPTAなどの樹脂材料をガラス基板85の下面にコーティングし、その後、レジストマスクM4を除去する。これにより、図8(c)に示すように、樹脂層86が形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 8A, a glass substrate 85 for forming the wiring substrate 61 is prepared. Then, as shown in FIG. 8B, the first conductive bumps 711 to 714 are formed on the lower surface of the glass substrate 85, including at least portions for forming the second conductive bumps 721 to 724. A resist mask M4 is formed so as not to include the part. Then, for example, a resin material such as polyimide or PPTA is coated on the lower surface of the glass substrate 85 through the resist mask M4, and then the resist mask M4 is removed. Thereby, as shown in FIG.8 (c), the resin layer 86 is formed.

次に、図8(d)に示すように、樹脂層86の下面を覆うようにレジストマスクM5を形成する。そして、レジストマスクM5を介して、例えば、ABS樹脂、エポキシ樹脂、PETなどの樹脂材料をガラス基板85の下面にコーティングし、その後、レジストマスクM5を除去する。これにより、図8(e)に示すように、樹脂層87が形成される。
次に、樹脂層86および樹脂層87の下面に、第1の導電性バンプ711のコア部711aおよび第2の導電性バンプのコア部721aの形状に対応した図示しないグレーマスクを形成する。そして、このグレーマスクを介してエッチングした後、このグレーマスクを除去することで、図8(f)に示すように、丸みを帯びたコア部711aとコア部721aとが形成される。
Next, as illustrated in FIG. 8D, a resist mask M <b> 5 is formed so as to cover the lower surface of the resin layer 86. Then, for example, a resin material such as ABS resin, epoxy resin, or PET is coated on the lower surface of the glass substrate 85 through the resist mask M5, and then the resist mask M5 is removed. Thereby, as shown in FIG.8 (e), the resin layer 87 is formed.
Next, a gray mask (not shown) corresponding to the shapes of the core portion 711a of the first conductive bump 711 and the core portion 721a of the second conductive bump 711 is formed on the lower surfaces of the resin layer 86 and the resin layer 87. Then, after etching through the gray mask, the gray mask is removed to form a rounded core portion 711a and core portion 721a as shown in FIG. 8 (f).

次に、図8(g)に示すように、ガラス基板85の下面の全域を覆うように、導電性膜88を形成する。このような導電性膜88は、Au、Cu、Niなどの導電子金属を蒸着や、スパッタリングにより成膜することで形成することができる。
次に、導電性膜88の下面に、第1の導電性バンプ711の導電性部711bと、第2の導電性バンプ721の導電性部721bと、端子T1、T2と、配線L1、L2との平面視形状に対応した、図示しないレジストマスクを形成する。そして、このレジストマスクを介して、導電性膜88をエッチングし、その後、このレジストマスクを除去する。これにより、図8(h)に示すように、第1の導電性バンプ711と、第2の導電性バンプ721と、端子T1、T2と、配線L1、L2とが形成されたガラス基板85(配線基板61)が得られる。
Next, as shown in FIG. 8G, a conductive film 88 is formed so as to cover the entire area of the lower surface of the glass substrate 85. Such a conductive film 88 can be formed by depositing a conductive metal such as Au, Cu, or Ni by vapor deposition or sputtering.
Next, on the lower surface of the conductive film 88, the conductive portion 711b of the first conductive bump 711, the conductive portion 721b of the second conductive bump 721, the terminals T1 and T2, and the wirings L1 and L2 A resist mask (not shown) corresponding to the planar view shape is formed. Then, the conductive film 88 is etched through the resist mask, and then the resist mask is removed. Thereby, as shown in FIG. 8H, the glass substrate 85 (on which the first conductive bumps 711, the second conductive bumps 721, the terminals T1 and T2, and the wirings L1 and L2 are formed). A wiring board 61) is obtained.

[A4]次に、図9(a)に示すように、工程[A3]で得られた箱体62の底面621に、工程[A2]で得られた振動体10を接合する。接合方法としては、特に限定されず、底面621と振動体10(支持基板3)とを直接接合により接合してもよいし、接着剤などの樹脂材料を介して接合してもよい。
その後、図9(b)に示すように、箱体62の開口を覆うように、かつ、第1の導電性バンプ711が第1の電極層512の露出部512aに接触し、第2の導電性バンプ721が第2の電極層513に接触するように、配線基板61を箱体62に接合する。蓋体61と箱体62との接合方法としては、特に限定されず、例えば、陽極接合により接合することができる。以上より、アクチュエータ1が得られる。
以上、本発明のアクチュエータおよびアクチュエータの製造方法の好適な実施例について説明した。このようなアクチュエータは、光反射部をそなえているため、例えば、加速度センサ、角速度センサなどのMEMS応用センサや、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに用いることができる。
[A4] Next, as shown in FIG. 9A, the vibrating body 10 obtained in the step [A2] is joined to the bottom surface 621 of the box 62 obtained in the step [A3]. The bonding method is not particularly limited, and the bottom surface 621 and the vibrating body 10 (supporting substrate 3) may be bonded by direct bonding or may be bonded via a resin material such as an adhesive.
Thereafter, as shown in FIG. 9B, the first conductive bump 711 comes into contact with the exposed portion 512a of the first electrode layer 512 so as to cover the opening of the box 62, and the second conductive The wiring board 61 is bonded to the box body 62 so that the conductive bump 721 contacts the second electrode layer 513. The method for joining the lid 61 and the box 62 is not particularly limited, and for example, the lid 61 and the box 62 can be joined by anodic bonding. As described above, the actuator 1 is obtained.
The preferred embodiments of the actuator and actuator manufacturing method of the present invention have been described above. Since such an actuator has a light reflecting portion, it can be used in, for example, MEMS applied sensors such as an acceleration sensor and an angular velocity sensor, and optical devices such as an optical scanner, an optical switch, and an optical attenuator.

本発明の光スキャナは、可動板に光反射部が設けられている以外は、本発明のアクチュエータと同様の構成である。なお、本発明の光スキャナの実施形態としては、前述した実施形態(すなわち、アクチュエータ1)と同様であるため、その詳細な説明を省略する。このような光スキャナは、例えば、プロジェクタ、レーザープリンタ、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。   The optical scanner of the present invention has the same configuration as the actuator of the present invention, except that a light reflecting portion is provided on the movable plate. The embodiment of the optical scanner of the present invention is the same as that of the above-described embodiment (that is, the actuator 1), and thus detailed description thereof is omitted. Such an optical scanner can be suitably applied to an image forming apparatus such as a projector, a laser printer, an imaging display, a barcode reader, and a scanning confocal microscope.

本発明の画像形成装置として、具体的に、図10に示すようなプロジェクタ9について説明する。なお、説明の便宜上、スクリーンSの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。
プロジェクタ9は、レーザーなどの光を照出する光源装置91と、複数のダイクロイックミラー92と、1対の本発明の光スキャナ93、94(例えば、アクチュエータ1と同様の構成の光スキャナ)とを有している。
A projector 9 as shown in FIG. 10 will be specifically described as the image forming apparatus of the present invention. For convenience of explanation, the longitudinal direction of the screen S is referred to as “lateral direction”, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “vertical direction”.
The projector 9 includes a light source device 91 that emits light such as a laser, a plurality of dichroic mirrors 92, and a pair of optical scanners 93 and 94 of the present invention (for example, an optical scanner having the same configuration as the actuator 1). Have.

光源装置91は、赤色光を照出する赤色光源装置911と、青色光を照出する青色光源装置912と、緑色光を照出する緑色光源装置913とを備えている。
ダイクロイックミラー92は、赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクタ9は、赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913のそれぞれから、図示しないホストコンピュータからの画像情報に基づいて照出された光をダイクロイックミラー92で合成し、この合成された光が、光スキャナ93、94によって走査されてスクリーンS上でカラー画像を形成するように構成されている。
The light source device 91 includes a red light source device 911 that emits red light, a blue light source device 912 that emits blue light, and a green light source device 913 that emits green light.
The dichroic mirror 92 is an optical element that combines light emitted from each of the red light source device 911, the blue light source device 912, and the green light source device 913.
Such a projector 9 combines light emitted from each of the red light source device 911, the blue light source device 912, and the green light source device 913 based on image information from a host computer (not shown) by a dichroic mirror 92. The combined light is scanned by the optical scanners 93 and 94 to form a color image on the screen S.

具体的には、まず、ダイクロイックミラー92で合成された光は、光スキャナ93によって横方向に走査される(主走査)。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナ94によってさらに縦方向に走査される(副走査)。これにより、2次元カラー画像をスクリーンS上に形成することができる。このような光スキャナ93、94として本発明の光スキャナを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。   Specifically, first, the light synthesized by the dichroic mirror 92 is scanned in the horizontal direction by the optical scanner 93 (main scanning). The light scanned in the horizontal direction is further scanned in the vertical direction by the optical scanner 94 (sub-scanning). Thereby, a two-dimensional color image can be formed on the screen S. By using the optical scanner of the present invention as such optical scanners 93 and 94, extremely excellent drawing characteristics can be exhibited.

以上、本発明のアクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。   The actuator, the actuator manufacturing method, the optical scanner, and the image forming apparatus according to the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this. For example, in the actuator, optical scanner, and image forming apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.

また、前述した実施形態では、アクチュエータは、可動板を中心にほぼ左右対称な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、第1の電極層および第2の電極層のそれぞれが、導電性バンプを介して配線基板上の配線と導通するものについて説明したが、第1の電極層および第2の電極層のうちのいずれか一方が導電性バンプを介して配線と導通していればよい。
In the above-described embodiments, the actuator has been described as having a structure that is substantially symmetrical with respect to the movable plate. However, the actuator may be asymmetric.
In the above-described embodiment, the first electrode layer and the second electrode layer are each electrically connected to the wiring on the wiring board through the conductive bumps. Any one of the two electrode layers may be electrically connected to the wiring through the conductive bump.

また、前述した実施形態では、コア部と導電性部とで構成された導電性バンプについて説明したが、導電性を有していれば、これに限定されない。
また、前述した実施形態では、第2の導電性バンプの弾性率が第1の導電性バンプの弾性率よりも大きいものについて説明したが、配線と第1の電極層とが第1の導電性バンプを介して導通され、かつ配線と第2の電極層とが第2の導電性バンプを介して導通されていれば、これに限定されず、例えば、第2の導電性バンプの弾性率と第1の導電性バンプの弾性率とがほぼ等しくてもよいし、第2の導電性バンプの弾性率が第1の導電性バンプの弾性率よりも小さくてもよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the conductive bump comprised by the core part and the electroconductive part, if it has electroconductivity, it will not be limited to this.
In the above-described embodiment, the case where the elastic modulus of the second conductive bump is larger than the elastic modulus of the first conductive bump has been described. However, the wiring and the first electrode layer include the first conductive bump. It is not limited to this as long as it is conductive through the bump and the wiring and the second electrode layer are conductive through the second conductive bump. For example, the elastic modulus of the second conductive bump The elastic modulus of the first conductive bump may be substantially equal, or the elastic modulus of the second conductive bump may be smaller than the elastic modulus of the first conductive bump.

また、前述実施形態では、第1の導電性バンプの高さが第2の導電性バンプの高さよりも高いものについて説明したが、配線と第1の電極層とが第1の導電性バンプを介して導通され、かつ配線と第2の電極層とが第2の導電性バンプを介して導通されていれば、これに限定されず、例えば、第1の導電性バンプの高さと第2の導電性バンプの高さとがほぼ等しくてもよいし、第1の導電性バンプの高さが第2の導電性バンプの高さよりも低くてもよい。   In the above-described embodiment, the first conductive bump has a height higher than that of the second conductive bump. However, the wiring and the first electrode layer form the first conductive bump. And the wiring and the second electrode layer are electrically connected via the second conductive bump. For example, the height of the first conductive bump and the second conductive layer are not limited to this. The height of the conductive bump may be substantially equal, or the height of the first conductive bump may be lower than the height of the second conductive bump.

本発明のアクチュエータの好適な実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows suitable embodiment of the actuator of this invention. 図1中A−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示すアクチュエータが備える蓋部の下面図である。It is a bottom view of the cover part with which the actuator shown in FIG. 1 is provided. 図3中A−A線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3. 図1に示すアクチュエータが備える圧電素子に印加する電圧の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the voltage applied to the piezoelectric element with which the actuator shown in FIG. 1 is provided. 本発明のアクチュエータの製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the manufacturing method of the actuator of this invention. 本発明のアクチュエータの製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the manufacturing method of the actuator of this invention. 本発明のアクチュエータの製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the manufacturing method of the actuator of this invention. 本発明のアクチュエータの製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the manufacturing method of the actuator of this invention. 本発明の画像形成装置の好適な実施形態を示す概略図である。1 is a schematic view showing a preferred embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1‥‥‥アクチュエータ 10‥‥‥振動体 2‥‥‥基体 21‥‥‥可動板 211‥‥‥光反射部 22‥‥‥支持部 23、24‥‥‥連結部 231、241‥‥‥駆動部材 232、242‥‥‥軸部材 233、234、243、244‥‥‥弾性部材 3‥‥‥支持基板 4‥‥‥接合層 51〜54‥‥‥圧電素子 511‥‥‥圧電体層 512‥‥‥第1の電極層 512a‥‥‥露出部 513‥‥‥第2の電極層 6‥‥‥ケーシング(固定部材) 61‥‥‥配線基板(蓋体) 62‥‥‥箱体 621‥‥‥底面 63‥‥‥空間 711〜714‥‥‥第1の導電性バンプ 721〜724‥‥‥第2の導電性バンプ 711a、721a‥‥‥コア部 711b、721b‥‥‥導電性部 8‥‥‥SOI基板 81、83‥‥‥Si層 82‥‥‥SiO層 84‥‥‥シリコン基板 85‥‥‥ガラス基板 86、87‥‥‥樹脂層 88‥‥‥導電性膜 9‥‥‥プロジェクタ 91‥‥‥光源装置 911‥‥‥赤色光源装置 912‥‥‥青色光源装置 913‥‥‥緑色光源装置 92‥‥‥ダイクロイックミラー 93、94‥‥‥光スキャナ L1〜L8‥‥‥配線 M1〜M5‥‥‥レジストマスク S‥‥‥スクリーン T1〜T8‥‥‥端子 X‥‥‥回動中心軸 1 ... Actuator 10 ... Vibration body 2 ... Base 21 ... Movable plate 211 ... Light reflection part 22 ... Support part 23, 24 ... Connection part 231, 241 ... Drive Member 232, 242 ... Shaft member 233, 234, 243, 244 ... Elastic member 3 ... Support substrate 4 ... Bonding layer 51-54 ... Piezoelectric element 511 ... Piezoelectric layer 512 ... 1st electrode layer 512a ... Exposed part 513 2nd electrode layer 6 ... Casing (fixing member) 61 ... Wiring board (lid) 62 ... Box 621 ... ··· Bottom 63 ··· Space 711 to 714 · · · First conductive bumps 721 to 724 · · · Second conductive bumps 711a and 721a · · · Core portions 711b and 721b · · · Conductive portions 8 SOI substrate 81, 83 Si layer 82 ... SiO 2 layer 84 ... Silicon substrate 85 ... Glass substrate 86, 87 ... Resin layer 88 ... Conductive film 9 ... Projector 91 ... Light source device 911 ... Red light source device 912 ... Blue light source device 913 ... Green light source device 92 ... Dichroic mirror 93, 94 ... Optical scanner L1-L8 ... Wiring M1-M5 ... Resist mask S ... Screen T1- T8 ... terminal X ... pivot axis

Claims (13)

可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通していることを特徴とするアクチュエータ。
A movable plate,
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
An actuator, wherein at least one electrode layer of the pair of electrode layers and the wiring on the wiring substrate are electrically connected via a conductive bump having elasticity.
前記1対の電極層は、前記連結部に接合された第1の電極層と、前記圧電体層を介して前記第1の電極層と対向するように設けられた第2の電極層とで構成され、
前記導電性バンプは、前記第1の電極層と前記配線基板上の配線とを導通する第1の前記導電性バンプと、前記第2の電極層と前記配線基板上の配線とを導通する第2の前記導電性バンプとを有している請求項1に記載のアクチュエータ。
The pair of electrode layers includes a first electrode layer joined to the connecting portion and a second electrode layer provided so as to face the first electrode layer with the piezoelectric layer interposed therebetween. Configured,
The conductive bump electrically connects the first conductive bump that conducts between the first electrode layer and the wiring on the wiring substrate, and the second conductive layer that conducts between the second electrode layer and the wiring on the wiring substrate. The actuator according to claim 1, comprising two conductive bumps.
前記第1の導電性バンプおよび前記第2の導電性バンプのそれぞれは、前記配線基板上に形成され、高分子材料を主材料として構成された突起状のコア部と、該コア部の表面を覆うように形成された導電性部とを有する請求項2に記載のアクチュエータ。   Each of the first conductive bump and the second conductive bump is formed on the wiring substrate, and has a protruding core portion made of a polymer material as a main material, and a surface of the core portion. The actuator according to claim 2, further comprising a conductive portion formed so as to cover the conductive portion. 前記第1の導電性バンプの先端部が前記第1の電極層に圧接されており、前記第2の導電性バンプの先端部が前記第2の電極層に圧接されている請求項2または3に記載のアクチュエータ。   The tip of the first conductive bump is in pressure contact with the first electrode layer, and the tip of the second conductive bump is in pressure contact with the second electrode layer. Actuator. 前記配線基板は、前記第2の電極層に対向するように設けられ、前記第1の導電性バンプの突出方向の長さは、前記第2の導電性バンプの突出方向の長さよりも長い請求項2ないし4のいずれかに記載のアクチュエータ。   The wiring board is provided so as to face the second electrode layer, and the length of the first conductive bump in the protruding direction is longer than the length of the second conductive bump in the protruding direction. Item 5. The actuator according to any one of Items 2 to 4. 前記第2の導電性バンプは、前記第1の導電性バンプよりも大きい伸縮性を有している請求項3ないし5のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 3 to 5, wherein the second conductive bump has a greater stretchability than the first conductive bump. 前記第1の導電性バンプの前記コア部と前記第2の導電性バンプの前記コア部とは、異なる前記高分子材料を主材料として構成されている請求項6に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 6, wherein the core part of the first conductive bump and the core part of the second conductive bump are configured using the different polymer materials as main materials. 前記第1の電極層は、前記支持部上に露出する部分を有し、前記第1の導電性バンプは、前記露出する部分と接触する請求項3ないし7のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 3, wherein the first electrode layer has a portion exposed on the support portion, and the first conductive bump is in contact with the exposed portion. 前記圧電素子は、前記連結部と前記支持部との境界部を跨ぐように設けられ、
前記第2の導電性バンプと前記第2の電極層との接触部は、前記境界部に対して前記支持部側に位置している請求項3ないし8のいずれかに記載のアクチュエータ。
The piezoelectric element is provided so as to straddle a boundary portion between the connection portion and the support portion,
The actuator according to any one of claims 3 to 8, wherein a contact portion between the second conductive bump and the second electrode layer is positioned on the support portion side with respect to the boundary portion.
前記可動板は、その板面に光反射性を有する光反射部を備えている請求項1ないし9のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 9, wherein the movable plate includes a light reflecting portion having light reflectivity on a plate surface thereof. 可動板と、前記可動板を支持するための支持部と、前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部とを形成する工程と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備えた圧電素子を前記連結部に設ける工程と、
基板を用意し、前記基板に伸縮性を有する導電性バンプと該導電性バンプと導通する配線とを形成する工程と、
前記配線部材を前記支持部に対して固定的に設置するとともに、前記配線と前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層とを前記導電性バンプを介して導通させる工程とを含んでいることを特徴とするアクチュエータの製造方法。
A movable plate, a support portion for supporting the movable plate, and at least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate can be rotated with respect to the support portion. Forming a process; and
Providing a piezoelectric element including a piezoelectric layer and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer in the connecting portion;
Preparing a substrate and forming a conductive bump having elasticity on the substrate and a wiring electrically connected to the conductive bump;
The wiring member is fixedly installed with respect to the support portion, and the wiring and at least one electrode layer of the pair of electrode layers are electrically connected via the conductive bump. A method for manufacturing an actuator, comprising:
光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通していることを特徴とする光スキャナ。
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity;
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
An optical scanner, wherein at least one electrode layer of the pair of electrode layers and a wiring on the wiring board are electrically connected via a conductive bump having elasticity.
光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する少なくとも1つの連結部と、
圧電体層と、該圧電体層を狭持するように設けられた1対の電極層とを備え、前記1対の電極層のうちの一方の電極層が前記連結部に接合された少なくとも1つの圧電素子と、
前記支持部に対して固定的に設置された配線基板とを有し、
前記1対の電極層のうちの少なくとも一方の電極層と前記配線基板上の配線とが、伸縮性を有する導電性バンプを介して導通している光スキャナを備えることを特徴とする画像形成装置。
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity;
A support portion for supporting the movable plate;
At least one connecting portion for connecting the movable plate and the support portion so that the movable plate is rotatable with respect to the support portion;
A piezoelectric layer; and a pair of electrode layers provided so as to sandwich the piezoelectric layer, wherein at least one of the pair of electrode layers is bonded to the connecting portion. Two piezoelectric elements,
A wiring board fixedly installed with respect to the support part;
An image forming apparatus comprising: an optical scanner in which at least one electrode layer of the pair of electrode layers and the wiring on the wiring board are electrically connected via a conductive bump having elasticity. .
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