JP4983010B2

JP4983010B2 - 圧電素子及びその製造方法

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Publication number: JP4983010B2
Application number: JP2005346792A
Authority: JP
Inventors: 茂良梅宮; 勝春肥田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2025-11-30
Also published as: US7923905B2; US20070120447A1; JP2007157759A

Description

本発明は、回転型圧電アクチュエータ等に好適な圧電素子及びその製造方法に関する。

近年、情報機器の小型化及び精密化が進められており、微小な移動が可能なアクチュエータの需要が高まっている。このようなアクチュエータには、微小な距離の移動制御を行うことが可能な圧電素子が必要とされる。このようなアクチュエータは、例えば光学系の焦点補正及び傾角制御に用いられる。また、インクジェットプリンタ又は磁気ディスク装置のヘッドに用いられることもある。特に、磁気ディスク装置に関しては、年々大容量化が進められており、ディスク１枚あたりの記憶容量を大きくする要求が高くなっている。このため、ディスクのトラック幅を狭くすることが重要となってきている。そして、トラック方向のヘッドの位置精度を高めるヘッドアクチュエータに用いられる小型の圧電素子に、高い信頼性が要求されている。

磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ等に用いられる圧電素子は、図２０に示すように、一般に多層構造を有している。このような多層構造の圧電素子の製造に当たっては、通常、電極層１０１を間に挟んで重ね合わせたグリーンシート１０２を焼成して一体化した後に、ダイシングソー等を用いてこれを切断している。その後、端面に電極１０３を形成している。なお、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ等に用いられる圧電素子では、所望の変位量の確保及び寸法の制約のために、各グリーンシート１０２の厚さは数十μｍ以下としている。

更に、上述のようなヘッドアクチュエータにおいては、低電圧化も進められている。低電圧化に当たっては、印加電圧を低減しながら大きな変位を確保する必要がある。例えば、特許文献１〜３に、圧電定数の高い材料を用いてこのような目的を達成するための技術が開示されている。

その一方で、低電圧化に伴って印加される電界の増加が著しくなっている。特に、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータでは、大きい制御距離が必要とされるため、その分だけ電界の増加も大きくなっている。また、ヘッドアクチュエータには、その動作環境が厳しいため、高温・高湿環境下での高い信頼性が要求されている。

しかし、ヘッドアクチュエータに、図２０に示すような従来の圧電素子が用いられている場合、高温・高湿環境下で動作させ続けると、極端に絶縁抵抗が低下し、早期に絶縁破壊に至ることがある。

従来、このような現象は、圧電素子の活性部を構成する電極層１０１が露出していることを原因としていると考えられており、電極層１０１が露出しない構造や、図２１に示すように、電極層１０１を被覆する樹脂保護膜１２５が側面に形成された構造についての検討がされている。しかしながら、これらの構造では、電極が露出しない部分や樹脂保護膜１２５が壁となって圧電素子の変形を拘束してしまい、変位量が低下してしまう。つまり、可動範囲が狭まってしまう。

また、圧電素子の全体に防湿膜を形成するという対策も考えられる。しかしながら、防湿膜の撥水性が高いために、磁気ディスク装置を構成する際に、圧電素子をサスペンション及びスライダに接着することが困難となる。

また、特許文献４に記載されているように、圧電素子をサスペンション及びスライダに固定して構成したヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の全体を保護膜で覆うという対策も考えられる。しかしながら、この対策では、スライダの浮上面にも保護膜が形成されることとなるが、浮上面には微小な凹凸があるため、その凹凸に沿って一様に保護膜を形成することができず、スライダの磁気ディスクからの浮上量を適切に制御することが困難になってしまう。また、磁気ヘッドにも保護膜が形成されることとなるため、磁気信号の読み書き特性が変動してしまう。

このように、従来の圧電素子では、磁気ディスク装置に適用した場合に悪影響を生じさせることなく高い信頼性を確保することが困難となっている。

特開２００４−３０８２３号公報特開２００３−２８４３６２号公報特開２００３−６１３７０号公報特開２００２−７４８７１号公報 JJAP Vol.37 (1998) pp.5306-5310

本発明は、磁気ディスク装置に適用した場合でも悪影響を生じさせることなく高い信頼性を確保することができる圧電素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る圧電素子には、複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成された本体部が設けられている。そして、少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位が単分子保護膜により覆われている。

本発明に係る圧電素子の製造方法では、複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成される本体部を形成した後、少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位を覆う単分子保護膜を形成する。

従来の圧電素子に直流電圧又はバイアス電圧を伴ったパルス電圧を印加し続けると、マイグレーションが起こりやすく、特に高湿環境では加速される。マイグレーションでは、電極材料等が一方の電極から他方の電極に向かって拡散している。同じ温度条件下において、乾燥雰囲気中では正常に動作しても、高湿雰囲気中では１００時間程度で絶縁性が低下することがある。このことから、圧電素子の表面に水分子が吸着し、劣化を促進している可能性があると考えられる。

そこで、本発明においては、少なくとも第１及び第２の電極層のうちで活性層を挟む部位に単分子保護膜を形成する。この結果、水分子の付着に伴うマイグレーションが抑制される。また、単分子保護膜の厚さは分子一層分であるため、圧電素子の動作が拘束されることはない。更に、磁気ディスク装置に適用するに当たって、サスペンション又はスライダと接着される部位に単分子保護膜を形成する必要はないため、磁気ディスク装置の動作への悪影響を回避することも容易である。

本発明によれば、単分子保護膜により、高温・高湿の環境下においても高い信頼性を確保することができる。また、単分子保護膜によって動作が拘束されることもなく、また、磁気ディスク装置の組み立てに際して接着不良を回避することも可能である。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。但し、ここでは、便宜上、多層圧電素子の構造については、その製造方法と共に説明する。

本実施形態では、先ず、図１Ａに示すように、グリーンシート（圧電セラミックス層）１１上に、選択的に電極層１２を形成する。グリーンシート１１としては、例えばＰｂＮｉ_1/3Ｎｂ_2/3Ｏ₃の粉末、ＰｂＴｉＯ₃の粉末及びＰｂＺｒＯ₃の粉末を含有するものを用いる。また、グリーンシート１１の厚さは、例えば２０μｍ〜３０μｍ程度とする。電極層１２の形成に当たっては、例えばＰｔペーストのスクリーン印刷を行う。なお、Ｐｔペーストには、ＰｂＮｉ_1/3Ｎｂ_2/3Ｏ₃の粉末、ＰｂＴｉＯ₃の粉末及びＰｂＺｒＯ₃の粉末を総計で５体積％〜５０体積％程度含有させておくことが好ましく、１０体積％〜３０体積％程度含有させておくことが好ましい。例えば２０体積％程度含有させておく。これは、グリーンシート１１との高い密着性を確保するためである。但し、導電性が確保できるのであれば、より多量の粉末を含有させておいてもよく、より高い導電性を確保する必要がある場合には、より少量の粉末を含有させておいてもよい。上記数値範囲の上限を超えると、導電性が低くなりすぎる虞があり、下限を下回ると、十分な密着性を得ることができない虞がある。

同様に、図１Ｂに示すように、グリーンシート２１上に、選択的に電極層２２を形成する。グリーンシート２１としては、例えばグリーンシート１１と同様のものを用いる。また、電極層２２は、例えば電極層１２と同様の材料を用いて同様の方法により形成する。但し、電極層２２のパターンは、後にグリーンシート１１とグリーンシート２１とを重ね合わせたときに、平面視で電極層２１の一部と重なり合うようにする。

なお、本実施形態では、グリーンシート１１と電極層１２との組み合わせを２組作製し、グリーンシート２１と電極層２２との組み合わせを２組作製する。また、グリーンシート２１上への電極層２２の形成を、グリーンシート１１上への電極層１２の形成よりも先に行ってもよい。

その後、図２に示すように、上からグリーンシート２９、電極層２２が形成されたグリーンシート２１、電極層１２が形成されたグリーンシート１１、電極層２２が形成されたグリーンシート２１、電極層１２が形成されたグリーンシート１１という順でこれらを重ね合わせる。グリーンシート２９としては、例えばグリーンシート１１及び２１と同様のものを用いる。次いで、大気中で脱脂処理を行うことにより、グリーンシート１１、２１及び２９に含有されている有機成分を除去する。続いて、大気中で焼成を行うことにより、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、これらを一体化し多層圧電基板を得る。焼成温度は、例えば１０５０℃程度とする。

次に、多層圧電基板を冶具に装着し、ダイシングソー等を用いて、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、多層圧電基板を２分割する。このときの切断線の方向は、電極層１２及び２２が延びる方向と平行な方向とする。

次いで、２分割された多層圧電基板の各々を、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、更に３分割する。このときの切断線の方向は、電極層１２及び２２が延びる方向に対して直行する方向とする。この結果、６個の多層圧電基板（積層体）が作製される。この時点での多層圧電基板の外形は、図６に示すように、実質的に直方体である。

本実施形態では、その後、図７に示すように、電極層２２を共通接続する電極２３及び電極層１２を共通接続する電極２３を各多層圧電基板の長手方向における端面に形成する。この結果、本体部が得られる。電極２３の形成は、例えばスパッタリング法、蒸着法等により行うことができる。

続いて、図８に示すように、全面に塗膜２４を形成する。塗膜２４の形成に当たっては、例えばパーフルオロポリエーテルの溶液に本体部を浸漬すればよい。

次に、窒素雰囲気にてキセノンエキシマレーザを本体部の側面、即ち電極層１２及び２２が露出していた面に照射することにより、塗膜２４を構成するパーフルオロポリエーテルを本体部の側面と結合させる。この結果、図９に示すように、本体部の側面のみに保護膜２５が形成される。このとき、保護膜２５は単分子膜として形成される。

次いで、２，３−ジハイドロデカフルオロペンタンを用いて本体部の全体を洗浄することにより、図１０に示すように、未反応の塗膜２４を除去する。このようにして、多層圧電素子を完成させる。

このような方法によって製造された多層圧電素子においては、グリーンシート１１及び２１の電極層１２及び２２に挟まれた部分が活性層として機能する。そして、電極への電圧の印加に伴って、長手方向に沿って収縮する。

また、図１０に示すように、電極層１２及び２２が単分子膜である保護膜２５により覆われている。このため、水分の活性部への進入を防止することができる。従って、高温・高湿環境下でも高い信頼性を確保することができる。また、保護膜２５は単分子膜であるため、その膜厚は分子一層分である。従って、保護膜２５には、多層圧電素子の変位を拘束するほどの能力は存在しない。更に、多層圧電素子の上面及び下面には、保護膜２５が存在しないため、ヘッドジンバルアセンブリを構成するに当たり、多層圧電基板のサスペンション及びスライダへの接着に悪影響が及ぶこともない。更にまた、電極２３も露出しているため、容易に配線との接続を行うこともできる。

このように、本実施形態によれば、磁気ディスク装置に適用した場合に悪影響を生じさせることなく、高温・高湿環境下での高い信頼性を確保することができる。

なお、保護膜２５の形成（パーフルオロポリエーテルと多層圧電基板との結合）に当たっては、キセノンエキシマレーザ以外の高エネルギ線を使用してもよい。但し、選択的に保護膜２５を形成するためには、キセノンエキシマレーザ及び電子線等の照射領域を容易に制御できるものを用いることが好ましい。

また、上述の実施形態では、多層圧電基板の側面全体に保護膜２５を形成しているが、図１１に示すように、活性層及びそれを挟む電極層のみを覆うように保護膜２５を形成してもよい。このような構造とすることにより、保護膜２５による拘束がより一層小さくなる。また、単分子膜であればヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の全体に保護膜を形成してもよい。

なお、上述の実施形態では、電極層の総数を４層としているが、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータに用いる場合には、７〜１０層程度とすることが好ましい。また、例えば、長手方向の長さは１ｍｍ程度とし、幅は１００μｍ〜２００μｍ程度とすることが好ましい。

ここで、本願発明者が上述の実施形態に沿って作製した多層圧電素子に対して行った絶縁抵抗の測定結果について説明する。この測定では、温度：８０℃、湿度：８０％の環境下において、駆動時間と絶縁抵抗との関係を調査した。また、６０Ｖの直流電圧を連続的に印加することにより、強さが１．５Ｖ／μｍの電界を印加した。比較のために、保護膜２５を形成していない多層圧電素子に対しても測定を行った。この結果を図１２に示す。なお、再現性の確認のため、いずれの条件（保護膜２５の有無）においても、３個の多層圧電素子に対して測定を行った。

図１２に示すように、上述の実施形態に沿って作製した多層圧電素子（実施例Ｎｏ．１）では、３個の試料のいずれにおいても、４５０時間の電圧印加後でも絶縁抵抗が１００ＧΩ程度であり、電圧印加前からの変動が極めて小さかった。これに対し、保護膜２５がない多層圧電素子（比較例Ｎｏ．３）では、３個の試料のいずれにおいても、電圧印加前の絶縁抵抗が３００ＧΩ以上であったのに対し、２５０時間の電圧印加後には絶縁抵抗が２．５ＭΩ程度まで激減していた。更に、４５０時間の電圧印加後には、いずれの試料においても絶縁破壊が生じていた。

本願発明者は、単層圧電素子に対する絶縁抵抗の測定も行った。この測定では、３種類の試料を作製した。

第１の試料（比較例Ｎｏ．４）では、図１３Ａに示すように、厚さが１５０μｍのグリーンシート６１の両面に電極６２及び６３を形成した。そして、電極６２及び６３に、リード線６６を接続した。グリーンシート６１並びに電極６２及び６３の構成は、上述の実施形態で用いたものと同様である。

第２の試料（比較例Ｎｏ．５）では、図１３Ｂに示すように、リード線６６が電極６２及び６３に接続された第１の試料に対して、厚さが１０μｍ程度の樹脂保護膜６４を全面に形成した。樹脂保護膜６４の形成に当たっては、フッ素系の膜を塗布及び乾燥により形成した。

第３の試料（実施例Ｎｏ．２）では、図１３Ｃに示すように、リード線６６が電極６２及び６３に接続された第１の試料に対して、厚さが１ｎｍ（１０Å）程度の単分子保護膜６５を全面に形成した。単分子保護膜６５の形成は、上述の実施形態における保護膜２５の形成に倣って行った。

そして、温度：８０℃、湿度：８０％の環境下において、駆動時間と絶縁抵抗との関係を調査した。また、２２５Ｖの直流電圧を連続的に印加することにより、強さが１．５Ｖ／μｍの電界を印加した。この結果を図１４に示す。なお、再現性の確認のため、いずれの条件においても、３個の多層圧電素子に対して測定を行った。

図１４に示すように、単分子保護膜６５が形成された単層圧電素子（実施例Ｎｏ．２）では、３個の試料のいずれにおいても、５００時間の電圧印加後でも３００ＧΩ以上の絶縁抵抗を維持しており、電圧印加前からの変動が極めて小さかった。これに対し、樹脂保護膜６４が形成された単層圧電素子（比較例Ｎｏ．５）では、３個の試料のいずれにおいても、電圧印加前の絶縁抵抗が３００ＧΩ以上であったのに対し、２００時間の電圧印加後には絶縁抵抗が１ＧΩ以下まで激減していた。更に、６００時間の電圧印加後には、いずれの試料においても絶縁破壊が生じていた。また、単分子保護膜６５及び樹脂保護膜６４のいずれもが形成されていない単層圧電素子（比較例Ｎｏ．４）では、３個の試料のいずれにおいても、電圧印加前の絶縁抵抗が３００ＧΩ以上であったのに対し、２００時間の電圧印加後には絶縁抵抗が１０ＧΩ程度まで激減していた。更に、６００時間の電圧印加後には、いずれの試料においても絶縁破壊が生じていた。

次に、上述のような多層圧電素子を備えた磁気ディスク装置の圧電アクチュエータを用いたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）について説明する。図１５は、本発明の実施形態に係る圧電アクチュエータを備えたＨＧＡの一例を示す分解斜視図である。

このＨＧＡには、図１５に示すように、２個の多層構造の圧電素子５３が用いられている。そして、各圧電素子５３の一方の表面が接着剤５４を介してサスペンション５１に貼付されている。なお、２個の圧電素子５３は、互いに平行に配置されると共に、サスペンション５１に接着された端部は互いに逆側となっている。また、圧電素子５３の平面形状は「コ」の字型となっており、各圧電素子５３は、各々の活性部同士が近接し、両端の突出部が互いに逆方向に延びるようにして配置されている。

また、各圧電素子５３の他方の表面に接着剤５５を介してスライダ５２が貼付されている。なお、接着剤５５は、各圧電素子５３において、接着剤５４とは逆側の端部に位置している。スライダ５２には、磁気ヘッド５６が備えられている。

このように構成された圧電アクチュエータを備えたＨＧＡにおいては、圧電素子５３に電圧が印加されていない状態では、圧電素子５３は直線状に延びた状態となっている。これに対し、電圧が印加されると、各圧電素子５３が収縮しようとする。このとき、いずれの圧電素子５３も、互いの拘束力に伴って直線的に収縮するのではなく、内側に湾曲される。この結果、スライダ５２がサスペンション５１に対して回転することとなる。従って、圧電素子５３に印加する電圧を制御することにより、スライダ５２の微小な回転量を制御することができ、磁気ヘッド５６を所望の位置に移動させることが可能となる。

実際に、本願発明者が図１５に示すようなＨＧＡを作製したところ、接着不良等の不具合が生じることはなかった。また、このＨＧＡに対してレーザドップラによる変位測定を行った結果、２０Ｖの印加電圧で磁気ヘッド５６の変位量が１μｍとなり、良好な結果が得られた。なお、ここでは、電極層の数を７層とした。

ＨＧＡ用の圧電素子の形成に当たり、上述の実施形態では、図１５、図１６及び図１７に示すようなレイアウトを採用している。即ち、活性層を間に挟んで２箇所の接着部（接着剤５４又は５５が付着される部分）を設けているが、サスペンション５１に接着される接着部に電極層３２を共通接続する電極５７及び電極層４２を共通接続する電極５８を設け、スライダ５２に接着される接着部には引き出し用の電極を設けていない。

仮に、スライダ５２に接着される接着部に電極５７又は５８が形成されていると、この接着部はサスペンション５１に固定されないため、これらと配線とを接続することが困難なのである。これに対し、上述のようなレイアウトを採用した場合には、サスペンション５２に形成された配線と電極５７及び５８との接続を容易に行うことが可能である。また、電極５７及び５８を形成する位置が近いため、これらと配線とを接続する工程を容易に行うことができるという効果もある。

また、上述のレイアウトでは、図１８に示す断面図のように、電極層４２がサスペンション５１との接着部３３ａから、スライダ５２との接着部３３ｂまで延びている。上記の電極に関するレイアウトを採用しつつ圧電素子の機能を発揮させるためには、図１９Ａに示すように、電極層４２は一方の接着部３３ａから活性部３４まで延びていれば十分であるが、接着部３３ｂまで延びるレイアウトを採用しているのは、以下の理由による。

即ち、電極層３２及び４２とグリーンシート３１及び４２との間には収縮率の相違がある。このため、図１９Ａに示すように、接着部３３ｂに電極層が全く存在しない場合には、焼結後に、図１９Ｂに示すように、厚さにばらつきが生じて、スライダ５２を水平に保つことが困難になるのである。また、接着部３３ｂと活性部３４との連結部にクラック３５が発生することもある。

一方、このような収縮率の相違に起因する不具合を回避するためであれば、全面に電極層３２及び４２を延出させることも考えられる。しかし、この場合には、接着部３３ｂも電圧の印加に伴って伸縮するため、スライダ５２の位置が不必要に変動してしまう。

このような理由から、ＨＧＡを構成するに当たっては、図１５、図１６及び図１７に示すレイアウトを採用することが好ましい。

以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成された本体部と、
少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位を覆う単分子保護膜と、
を有することを特徴とする圧電素子。

（付記２）
前記活性層は、圧電セラミック層であることを特徴とする付記１に記載の圧電素子。

（付記３）
前記単分子保護膜は、フッ素化炭化水素又はフッ素化ポリエーテルを含むことを特徴とする付記１又は２に記載の圧電素子。

（付記４）
前記単分子保護膜は、フッ素化炭化水素及びフッ素化ポリエーテルの混合物を含むことを特徴とする付記１又は２に記載の圧電素子。

（付記５）
前記単分子保護膜は、パーフルオロポリエーテルを基本構造とする分子からなることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の圧電素子。

（付記６）
基材と、
前記基材に一端が固定された付記１乃至５のいずれか１項に記載の圧電素子と、
前記圧電素子の他端が固定された被駆動部材と、
を有することを特徴とする圧電アクチュエータ。

（付記７）
前記圧電素子は、
前記複数の第１の電極層を共通接続する第１の共通電極と、
前記複数の第２の電極層を共通接続する第２の共通電極と、
を有し、
前記第１及び第２の共通電極は、前記基材に固定される側の端部に設けられていることを特徴とする付記６に記載の圧電アクチュエータ。

（付記８）
前記第１及び第２の電極層の一方が前記被駆動部材に固定される側の端部まで延びていることを特徴とする付記７に記載の圧電アクチュエータ。

（付記９）
前記基材として、サスペンションが用いられ、
前記被駆動部材として、磁気ヘッドを備えたスライダが用いられていることを特徴とする付記６乃至８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ。

（付記１０）
複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成される本体部を形成する工程と、
少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位を覆う単分子保護膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする圧電素子の製造方法。

（付記１１）
前記活性層として、圧電セラミック層を用いることを特徴とする付記１０に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１２）
前記単分子保護膜として、フッ素化炭化水素又はフッ素化ポリエーテルを含む膜を形成することを特徴とする付記１０又は１１に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１３）
前記単分子保護膜として、フッ素化炭化水素及びフッ素化ポリエーテルの混合物を含む膜を形成することを特徴とする付記１０又は１１に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１４）
前記単分子保護膜として、パーフルオロポリエーテルを基本構造とする分子からなる膜を形成することを特徴とする付記１０乃至１３のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１５）
前記単分子保護膜を形成する工程は、
前記単分子保護膜の原料液中に前記本体部を浸漬する工程と、
前記単分子保護膜を形成しようとする部位に高エネルギ線を照射する工程と、
前記本体部に付着している未反応の原料液を除去する工程と、
を有することを特徴とする付記１０乃至１４のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１６）
前記高エネルギ線として、キセノンエキシマ線又は電子線を用いることを特徴とする付記１５に記載の圧電素子の製造方法。

（付記１７）
付記１０乃至１６のいずれか１項に記載の方法により圧電素子を製造する工程と、
前記圧電素子の一端を基材に固定する工程と、
前記圧電素子の他端に被駆動部材を固定する工程と、
を有することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。

（付記１８）
前記圧電素子として、前記複数の第１の電極層を共通接続する第１の共通電極と、
前記複数の第２の電極層を共通接続する第２の共通電極と、を有し、前記第１及び第２の共通電極が前記基材に固定される側の端部に設けられているものを用いることを特徴とする付記１７に記載の圧電アクチュエータの製造方法。

（付記１９）
前記圧電素子として、前記第１及び第２の電極層の一方が前記被駆動部材に固定される側の端部まで延びているものを用いることを特徴とする付記１８に記載の圧電アクチュエータの製造方法。

（付記２０）
前記基材として、サスペンションを用い、前記被駆動部材として、磁気ヘッドを備えたスライダを用いることを特徴とする付記１７乃至１９のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。

本発明の実施形態に係る多層圧電素子の製造方法を示す平面図である。同じく、本発明の実施形態に係る多層圧電素子の製造方法を示す平面図である。図１Ａ及び図１Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す分解斜視図である。図２に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す平面図である。図２に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す正面図である。図３Ａ及び図３Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す平面図である。図３Ａ及び図３Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す正面図である。図４Ａ及び図４Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す平面図である。図４Ａ及び図４Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す正面図である。図５Ａ及び図５Ｂに引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す斜視図である。図６に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す斜視図である。図７に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す斜視図である。図８に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す斜視図である。図９に引き続き、多層圧電素子の製造方法を示す斜視図である。本発明の実施形態の変形例を示す斜視図である。多層圧電素子における駆動時間と絶縁抵抗との関係を示すグラフである。第１の試料を示す斜視図である。第２の試料を示す斜視図である。第３の試料を示す斜視図である。単層圧電素子における駆動時間と絶縁抵抗との関係を示すグラフである。本発明の実施形態に係る圧電アクチュエータを備えたＨＧＡの一例を示す分解斜視図である。電極層３２及び４２のレイアウトを示す平面図である。電極層３２及び４２のレイアウトを示す分解斜視図である。圧電素子の内部レイアウトを示す断面図である。圧電素子の他の例の内部レイアウトを示す断面図である。図１９Ａに示す内部レイアウトを採用した場合に生じる虞がある不具合を示す断面図である。従来の圧電素子を示す斜視図である。従来の他の圧電素子を示す斜視図である。

符号の説明

１１、２１、２９：グリーンシート
１２、２２：電極層
３１、３９、４１：グリーンシート
３２、４２：電極層
３３ａ、３３ｂ：接着部
３４：活性部
３５：クラック
５１：サスペンション
５２：スライダ
５３：圧電素子
５４：サスペンション接着部
５５：スライダ接着部
５６：磁気ヘッド
５７、５８：電極
６１：グリーンシート
６２、６３：電極
６４：樹脂保護膜
６５：単分子保護膜
６６：リード線

Claims

複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成された本体部と、
少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位を覆う単分子保護膜と、
を有することを特徴とする圧電素子。
前記単分子保護膜は、パーフルオロポリエーテルを基本構造とする分子からなることを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
基材と、
前記基材に一端が固定された請求項１又は２に記載の圧電素子と、
前記圧電素子の他端が固定された被駆動部材と、
を有することを特徴とする圧電アクチュエータ。
前記圧電素子は、
前記複数の第１の電極層を共通接続する第１の共通電極と、
前記複数の第２の電極層を共通接続する第２の共通電極と、
を有し、
前記第１及び第２の共通電極は、前記基材に固定される側の端部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の圧電アクチュエータ。
前記第１及び第２の電極層の一方が前記被駆動部材に固定される側の端部まで延びていることを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
複数の第１の電極層と複数の第２の電極層とがこれらの間に活性層を挟んで交互に積層されて構成される本体部を形成する工程と、
少なくとも前記第１及び第２の電極層の前記活性層を挟む部位を覆う単分子保護膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする圧電素子の製造方法。
前記単分子保護膜として、パーフルオロポリエーテルを基本構造とする分子からなる膜を形成することを特徴とする請求項６に記載の圧電素子の製造方法。
前記単分子保護膜を形成する工程は、
前記単分子保護膜の原料液中に前記本体部を浸漬する工程と、
前記単分子保護膜を形成しようとする部位に高エネルギ線を照射する工程と、
前記本体部に付着している未反応の原料液を除去する工程と、
を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の圧電素子の製造方法。
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法により圧電素子を製造する工程と、
前記圧電素子の一端を基材に固定する工程と、
前記圧電素子の他端に被駆動部材を固定する工程と、
を有することを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
前記圧電素子として、前記複数の第１の電極層を共通接続する第１の共通電極と、
前記複数の第２の電極層を共通接続する第２の共通電極と、を有し、前記第１及び第２の共通電極が前記基材に固定される側の端部に設けられているものを用いることを特徴とする請求項９に記載の圧電アクチュエータの製造方法。