JP5793860B2 - 圧電アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、電圧の印加により圧電セラミックが伸縮する圧電アクチュエータに関する。

現在、携帯カメラモジュール向けオートフォーカス機構、デジタルカメラ向け手振れ補正機構などには、電圧の印加により圧電セラミックが伸縮する性質を利用して、圧電アクチュエータが多く使用されている。例えば特許文献１には、図１に示す断面形状をした圧電アクチュエータ９が開示されている。

図１に示すように圧電アクチュエータ９は、圧電セラミック層９６と内部電極層９３，９４とが交互に積層されて、互いに対向する第１、第２主面９５Ａ、９５Ｄと互いに対向する側面９５Ｂ、９５Ｃとを有する直方体状に形成され、かつ内部電極層９３，９４が交互に異なる側面９５Ｂ、９５Ｃに引き出されたセラミック積層体９５を備え、かつセラミック積層体９５の側面９５Ｃに形成されるとともに、セラミック積層体９５の第１主面９５Ａに回り込んで第１主面９５Ａに形成された外部電極９１と、セラミック積層体９５の側面９５Ｂに形成されるとともに、セラミック積層体９５の第１主面９５Ａに回り込んで第１主面９５Ａに形成された外部電極９９を備える。この外部電極９１は、セラミック積層体９５の側面９５Ｃに引き出された内部電極層９４と導通し、この外部電極９９は、セラミック積層体９５の側面９５Ｂに引き出された内部電極層９３と導通する。
図１に示す構造の圧電アクチュエータ９では、外部電極９１と外部電極９９との間に電圧が印加され、圧電アクチュエータ９が伸縮する。

特開２００３−１９７９９２号公報

図１に示す構造の圧電アクチュエータ９では、セラミック積層体９５から圧電セラミック粒子が脱粒するおそれなどがある。そのため、圧電アクチュエータ９を実際に実装する場合には、図２（Ａ）に示すように、脱粒防止するなどの観点から保護膜９２、９８をセラミック積層体９５の両主面９５Ａ、９５Ｄに形成する必要がある。

そして、図２（Ａ）に示す構造の圧電アクチュエータ９Ａの代表特性である電圧−変位量特性を調べる場合、例えば図２（Ｂ）に示すように固定された保護膜９２、９８を有する圧電アクチュエータ９Ａに電圧が印加され、圧電アクチュエータ９ＡのＸ方向の変位量が測定される。保護膜９２、９８が形成された圧電アクチュエータ９ＡのＸ方向の変位量を測定する理由は、保護膜９２、９８が形成の有無によって、代表特性である電圧−変位量特性が変動するためである。測定方法を詳述すると、まず、セラミック積層体９５の側面９５Ｃに形成されている外部電極９１Ｃが、Ｌ字状固定治具８３に形成されたマイナス電極８２に当接するよう、土台８４に保持されたＬ字状固定治具８３に圧電アクチュエータ９Ａの角を固定される。次に、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１が、セラミック積層体９５の側面９５Ｂに形成されている外部電極９９Ｂに当接され、プラス極中心コンタクト８１から外部電極９９Ｂへ電圧が印加される。これにより、セラミック積層体９５がｄ３１方向（第１主面９５Ａと平行なＸ方向）に伸縮するため、圧電アクチュエータ９ＡのＸ方向の変位量がレーザ変位計等を用いて測定される。

しかしながら、図２（Ａ）に示す構造の圧電アクチュエータ９Ａでは、圧電アクチュエータ９Ａの変位方向Ｘと同じ方向から、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１が外部電極９９Ｂに押し当てて当接されることになる。そのため、その押し当てる力により圧電アクチュエータ９Ａの変位量が変動する。従って、図２（Ａ）に示す構造の圧電アクチュエータ９Ａでは、電圧−変位量特性の測定精度が低いという問題がある。

そこで、その押し当てる力の影響を無くすため、検査用プローブ８０に代えてプラス電極線を外部電極９９Ｂに接合して電圧−変位量特性を測定する方法も考えられるが、この方法ではプラス電極線の接合工程と取り外し工程が新たに必要となり、電圧−変位量特性の測定時間が長くなってしまう。

本発明の目的は、電圧−変位量特性を高精度かつ短時間で測定できる構造の圧電アクチュエータを提供することにある。

本発明の圧電アクチュエータは、前記課題を解決するために以下の構成を備えている。

（１）互いに対向する第１、第２主面と互いに対向する第１、第２側面とを有する直方体状に形成された圧電体と、
前記圧電体の前記第１側面に形成されるとともに、前記第１主面に回り込んで該第１主面に形成された第１外部電極と、
前記圧電体の前記第２側面に形成されるとともに、前記第１、第２主面に回り込んで該第１、第２主面に形成された第２外部電極と、を備え、
前記圧電体は、前記第１、第２外部電極の間に電圧が印加されたとき、前記第１主面と平行な方向に伸縮し、
前記圧電体の前記第１主面には、前記第１外部電極を覆う第１保護膜と、前記第１外部電極の一部を前記第１保護膜側に露出させる保護膜非形成部と、が形成され、
前記第１保護膜側に露出した前記第１外部電極の一部は、前記第１主面における縁を含まない中央領域に形成される。

この構成において上記圧電体は、例えば、圧電体層と内部電極層が交互に積層された圧電積層体、又は圧電体層からなる圧電単層体である。
この構成の圧電アクチュエータの電圧−変位量特性を測定する場合、圧電体の変位方向Ｘと直交する直交方向から検査用プローブが、保護膜非形成部から露出している第１外部電極の一部に押し当てて当接される。そのため、この構成の圧電アクチュエータでは、測定者の押し当てる力が、圧電アクチュエータの変位量に与える影響を小さくできる。
従って、この構成の圧電アクチュエータによれば、電圧−変位量特性の測定精度を向上できる。また、測定者は、検査用プローブに代えて電極線を第１外部電極に接合しなくとも済むため、電圧−変位量特性を短時間で測定できる。

（２）前記保護膜非形成部は、前記第１外部電極の一部と前記第２外部電極の一部との両方を前記第１保護膜側に露出させる単一の保護膜非形成部からなる。

この構成の圧電アクチュエータにおいても、圧電アクチュエータの電圧−変位量特性を測定する場合、圧電体の変位方向Ｘと直交する直交方向から検査用プローブが、保護膜非形成部から露出している第１外部電極の一部および第２外部電極の一部の少なくとも一方に押し当てて当接される。即ち、この構成の圧電アクチュエータでも、検査用プローブを押し当てる力が、圧電アクチュエータの変位量に与える影響を小さくできる。
従って、この構成の圧電アクチュエータによれば、電圧−変位量特性を高精度かつ短時間で測定できる。

（３）前記圧電体の前記第１主面には、前記第１主面における前記第１、第２外部電極の間を塞ぐよう前記第１保護膜が形成されており、
前記圧電体の前記第１主面には、さらに、前記第２外部電極の一部を前記第１保護膜側に露出させる保護膜非形成部が形成される。

この構成の圧電アクチュエータの電圧−変位量特性の測定方法は、上記（２）と同様である。電圧−変位量特性の測定の後、この構成の圧電アクチュエータは、携帯カメラやデジタルカメラのフレーム等にはんだを用いて実装される。このとき、第１、第２外部電極の間は第１保護膜で覆われているため、実装時にはんだの量が多かったり圧電アクチュエータとはんだの相対位置がズレたりした場合でも、はんだが第１、第２外部電極の間を接続することがない。
以上より、この構成の圧電アクチュエータによれば、上記（２）と同様の効果を得ることができるとともに、第１、第２外部電極が短絡するのを防ぐことができる。

（４）前記圧電体の前記第２主面には、前記第２外部電極を覆う第２保護膜と、前記第２外部電極の一部を前記第２保護膜側に露出させる保護膜非形成部と、が形成される。

この構成の圧電アクチュエータにおいても、圧電アクチュエータの電圧−変位量特性を測定する場合、圧電体の変位方向Ｘと直交する直交方向から検査用プローブが、第１、第２主面の保護膜非形成部から露出している第１外部電極の一部および第２外部電極の一部の少なくとも一方に押し当てて当接される。即ち、この構成の圧電アクチュエータでも、測定者の押し当てる力が圧電体の変位を阻害しない。
従って、この構成の圧電アクチュエータによれば、電圧−変位量特性を高精度かつ短時間で測定できる。

（５）前記第１、第２保護膜の材質は樹脂である。

この発明によれば、電圧−変位量特性を高精度かつ短時間で測定できる。

特許文献１に係る圧電アクチュエータ９の断面図である。 図２（Ａ）は、特許文献１の変形例に係る圧電アクチュエータ９Ａの断面図である。図２（Ｂ）は、特許文献１の変形例に係る圧電アクチュエータ９Ａの電圧−変位量特性測定時の断面図である。 第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の外観斜視図である。 図４（Ａ）は、第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の断面図である。図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の裏面図である。 第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の電圧−変位量特性測定時の断面図である。 第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の実装時の断面図である。 第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の外観斜視図である。 図８（Ａ）は、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の断面図である。図８（Ｂ）は、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の裏面図である。 第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の電圧−変位量特性測定時の断面図である。 第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の実装時の断面図である。 図１１（Ａ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の断面図である。図１１（Ｂ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の平面図である。図１１（Ｃ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の裏面図である。 第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の電圧−変位量特性測定時の断面図である。 第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の実装時の断面図である。 図１４（Ａ）は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の断面図である。図１４（Ｂ）は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の裏面図である。 第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の電圧−変位量特性測定時の断面図である。 第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の実装時の断面図である。

本発明の第１の実施形態に係る圧電アクチュエータについて、図を参照して説明する。
図３は、第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の外観斜視図である。図４（Ａ）は、図３に示す圧電アクチュエータ１のＡ−Ａ線における断面図である。図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の裏面図である。

図３、図４に示すように圧電アクチュエータ１は、圧電セラミック層１６と内部電極層１３、１４が交互に積層されて、互いに対向する表裏面１５Ａ、１５Ｄと互いに対向する側面１５Ｂ、１５Ｃとを有する直方体状に形成され、内部電極層１３、１４が異なる側面１５Ｂ、１５Ｃに引き出されたセラミック積層体１５と、セラミック積層体１５の側面１５Ｃに形成されるとともに、セラミック積層体１５の表裏面１５Ａ、１５Ｄに回り込んで表裏面１５Ａ、１５Ｄに形成された外部電極１１と、セラミック積層体１５の側面１５Ｂに形成されるとともに、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄに回り込んで裏面１５Ｄに形成された外部電極１９と、を備える。外部電極１１、１９又は内部電極１３、１４によって電界が印加されるセラミック積層体１５の活性領域は、裏面１５Ｄに平行な方向であるＸ方向と垂直な方向（即ちセラミック積層体１５の積層方向）に分極処理されている。

外部電極１１は、セラミック積層体１５の側面１５Ｃに引き出された内部電極層１４と導通する。外部電極１９は、セラミック積層体１５の側面１５Ｂに引き出された内部電極層１３と導通する。ここで、外部電極１１、１９の材質は、例えばＮｉＣｒ／Ａｕであり、内部電極層１３、１４の材質は、例えばＰｔである。

セラミック積層体１５の裏面１５Ｄには、外部電極１９を覆う保護膜１８と、外部電極１１の一部１１Ｄと外部電極１９の一部１９Ｄとの両方を保護膜１８側に露出させる保護膜非形成部１７と、が形成されている。即ち、保護膜１８は、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄの内、保護膜非形成部１７を除く範囲に形成されている。また、セラミック積層体１５の表面１５Ａには、外部電極１１を覆う保護膜１２が形成されている。

保護膜１２、１８は、セラミック積層体１５から圧電セラミック粒子が脱粒するのを防ぐための膜である。本実施形態において、このセラミック積層体１５を構成する圧電体である圧電セラミック層１６の材料にはチタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスを採用している。もっとも、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックスなど非鉛系圧電体セラミックスなどの材料により適宜構成され得る。また、保護膜１２は、外部電極１１と外部電極１９とが短絡しないよう絶縁性を有する。保護膜１２、１８は、例えば樹脂からなる。

図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１では、外部電極１１と外部電極１９との間に電圧が印加されたとき、セラミック積層体１５がｄ３１方向（表面１５Ａと平行なＸ方向）に伸縮する。圧電アクチュエータ１は、この電圧の印加により圧電セラミックが伸縮する性質を利用して、携帯カメラモジュール向けオートフォーカス機構、デジタルカメラ向け手振れ補正機構などに使用される。

なお、セラミック積層体１５が本発明の「圧電体」に相当する。また、裏面１５Ｄが本発明の「第１主面」に相当し、表面１５Ａが本発明の「第２主面」に相当する。また、側面１５Ｂが本発明の「第１側面」に相当し、側面１５Ｃが本発明の「第２側面」に相当する。また、外部電極１９が本発明の「第１外部電極」に相当し、外部電極１１が本発明の「第２外部電極」に相当する。また、保護膜１８が本発明の「第１保護膜」に相当し、保護膜１２が本発明の「第２保護膜」に相当する。

次に、図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１の代表特性である電圧−変位量特性は、以下のようにして測定する。
図５は、第１の実施形態に係る圧電アクチュエータ１の電圧−変位量特性測定時の断面図である。圧電アクチュエータ１の電圧−変位量特性を調べる場合、測定者は、例えば図５に示すよう圧電アクチュエータ１を固定して電圧を印加し、圧電アクチュエータ１のＸ方向の変位量を測定する。詳述すると、まず、測定者は、土台８４に保持されたＬ字状固定治具８３に圧電アクチュエータ１の角を固定する。次に、測定者は、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１を、保護膜非形成部１７から露出している外部電極１９Ｄに当接させ、検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６を、保護膜非形成部１７から露出している外部電極１１Ｄに当接させる。そして、測定者は、プラス極中心コンタクト８１及びマイナス極中心コンタクト８６から外部電極１９Ｄ及び外部電極１１Ｄへ電圧を印加する。これにより、セラミック積層体１５がＸ方向（表面１５Ａと平行な方向）に伸縮するため、測定者は、レーザ変位計等を用いることによって、圧電アクチュエータ１のＸ方向の変位量を測定できる。

そのため、図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１では、圧電アクチュエータ１の変位方向Ｘと直交する直交方向から、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１及び検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６が外部電極１９Ｄ及び外部電極１１Ｄに押し当てて当接されることになる。よって、検査用プローブ８０、８５の押し当てる力は、従来技術に比べて、圧電アクチュエータ１の変位を阻害することが少なくできる。従って、図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１では、電圧−変位量特性の測定精度を向上できる。

また、検査用プローブ８０、８５に代えてプラス電極線及びマイナス電極線を外部電極１９及び外部電極１１に接合しなくとも済む。さらに、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１及び検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６とＬ字状固定治具８３とで圧電アクチュエータ１を挟み込んで固定し、電圧−変位量特性を測定できるため、同特性の測定が容易に行うことができる。従って、図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１では、電圧−変位量特性を短時間で測定できる。

以上より、図３、図４に示す構造の圧電アクチュエータ１によれば、電圧−変位量特性を高精度かつ短時間で測定できる。
なお、上記電圧−変位量特性の測定の後、圧電アクチュエータ１は、携帯カメラやデジタルカメラのフレーム等にはんだＨを用いて実装される（図６参照）。

次に、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータについて、図を参照して説明する。
図７は、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の外観斜視図である。図８（Ａ）は、図７に示す圧電アクチュエータ２のＡ−Ａ線の断面図である。図８（Ｂ）は、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の裏面図である。本実施形態の圧電アクチュエータ２は、第１の実施形態の圧電アクチュエータ１に対して、保護膜２８（第１保護膜）の形状が異なり、他の構成は同じである。したがって、保護膜２８の形状に関してのみ以下説明する。

ここで、第１の実施形態の圧電アクチュエータ１では、図６に示す実装時において、はんだＨの量が多かったり圧電アクチュエータ１とはんだＨの相対位置がズレたりした場合、外部電極１１Ｄ、１９ＤがはんだＨによって容易に短絡するおそれがある。

そこで、本実施形態のセラミック積層体１５の裏面１５Ｄには、図７、図８に示すように、外部電極１９を覆う保護膜２８が、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄにおける外部電極１１、１９の間を塞ぐよう形成されている。さらに、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄには、外部電極１１の一部１１Ｄを保護膜２８側に露出させる保護膜非形成部２７Ａと、外部電極１９の一部１９Ｅを保護膜２８側に露出させる保護膜非形成部（即ち開口部）２７Ｂと、が形成されている。つまり、保護膜２８は、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄの内、保護膜非形成部２７Ａ、２７Ｂを除く範囲に形成されている。なお、この保護膜２８も、保護膜１２と同様に、外部電極１１と外部電極１９とが短絡しないよう絶縁性を有する。

次に、図７、図８に示す構造の圧電アクチュエータ２の代表特性である電圧−変位量特性は、以下のようにして測定する。
図９は、第２の実施形態に係る圧電アクチュエータ２の電圧−変位量特性測定時の断面図である。圧電アクチュエータ２の電圧−変位量特性を調べる場合、まず、測定者は、Ｌ字状固定治具８３に圧電アクチュエータ２の角を固定する。次に、測定者は、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１を、保護膜非形成部２７Ｂから露出している外部電極１９Ｅに当接させ、検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６を、保護膜非形成部２７Ａから露出している外部電極１１Ｄに当接させる。そして、測定者は、プラス極中心コンタクト８１及びマイナス極中心コンタクト８６から外部電極１９Ｅ及び外部電極１１Ｄへ電圧を印加する。これにより、セラミック積層体１５がＸ方向（表面１５Ａと平行な方向）に伸縮するため、測定者は、圧電アクチュエータ２のＸ方向の変位量をレーザ変位計等を用いて測定できる。

そのため、図７、図８に示す構造の圧電アクチュエータ２でも、測定者が、セラミック積層体１５の変位方向Ｘと直交する直交方向から、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１及び検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６を外部電極１９Ｅ及び外部電極１１Ｄに押し当てて当接させることになる。即ち、第１の実施形態と同様に、測定者の押し当てる力が、圧電アクチュエータ２の変位を阻害しない。また、測定者は、検査用プローブ８０、８５に代えてプラス電極線及びマイナス電極線を外部電極１９及び外部電極１１に接合しなくとも済む。さらに、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１及び検査用プローブ８５のマイナス極中心コンタクト８６とＬ字状固定治具８３とで圧電アクチュエータ１を挟み込んで固定し、電圧−変位量特性を測定できる。従って、本実施形態の圧電アクチュエータ２においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

ここで、上記電圧−変位量特性の測定の後、圧電アクチュエータ２は、携帯カメラやデジタルカメラのフレーム等にはんだＨを用いて実装される（図１０参照）。このとき、外部電極１１、１９の間は保護膜２８で覆われているため、実装時にはんだＨの量が多かったり圧電アクチュエータ１とはんだＨの相対位置がズレたりした場合でも、はんだHが外部電極１１、１９の間を接続することがない。

以上より、本実施形態の圧電アクチュエータ２では、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、外部電極１１と外部電極１９とが短絡するのを防ぐことができる。

次に、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータについて、図を参照して説明する。
図１１（Ａ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の断面図である。図１１（Ｂ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の平面図である。図１１（Ｃ）は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の裏面図である。本実施形態の圧電アクチュエータ３は、第２の実施形態の圧電アクチュエータ２に対して、保護膜３８（第１保護膜）及び保護膜３２（第２保護膜）の形状が異なり、他の構成は同じである。したがって、保護膜３２、３８の形状に関してのみ以下説明する。

セラミック積層体１５の裏面１５Ｄには、第２の実施形態の保護膜２８と同様に、外部電極１９を覆う保護膜３８が、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄにおける外部電極１１、１９の間を塞ぐよう形成されている。さらに、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄには、外部電極１９の一部１９Ｅを保護膜３８側に露出させる保護膜非形成部（即ち開口部）３７が形成されている。つまり、保護膜３８は、セラミック積層体１５の裏面１５Ｄの内、保護膜非形成部３７を除く範囲に形成されている。なお、この保護膜３８は、外部電極１１と外部電極１９とが短絡しないよう絶縁性を有する。

セラミック積層体１５の表面１５Ａには、外部電極１１を覆う保護膜３２と、外部電極１１の一部１１Ａを保護膜３２側に露出させる保護膜非形成部（即ち開口部）３０と、が形成されている。つまり、保護膜３２は、セラミック積層体１５の表面１５Ａの内、保護膜非形成部３０を除く範囲に形成されている。なお、この保護膜３２は、外部電極１１と外部電極１９とが短絡しないよう絶縁性を有する。

次に、図１１に示す構造の圧電アクチュエータ３の代表特性である電圧−変位量特性は、以下のようにして測定する。
図１２は、第３の実施形態に係る圧電アクチュエータ３の電圧−変位量特性測定時の断面図である。圧電アクチュエータ３の電圧−変位量特性を調べる場合、まず、測定者は、保護膜非形成部３０から露出している外部電極１１Ａが、Ｌ字状固定治具８３に突出して形成されたマイナス電極８２に当接するよう、Ｌ字状固定治具８３に圧電アクチュエータ３の角を固定する。次に、測定者は、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１を、保護膜非形成部３７から露出している外部電極１９Ｅに当接させる。そして、測定者は、プラス極中心コンタクト８１から外部電極１９Ｅへ電圧を印加する。これにより、セラミック積層体１５がＸ方向（表面１５Ａと平行な方向）に伸縮するため、測定者は、レーザ変位計等を用いることによって、圧電アクチュエータ３のＸ方向の変位量を測定できる。

そのため、図１１に示す構造の圧電アクチュエータ３でも、測定者が、セラミック積層体１５の変位方向Ｘと直交する直交方向から、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１を外部電極１９Ｅに押し当てて当接させることになる。即ち、第１の実施形態と同様に、測定者の押し当てる力が、圧電アクチュエータ３の変位を阻害しない。また、測定者は、検査用プローブ８０に代えてプラス電極線を外部電極１９に接合しなくとも済む。さらに、検査用プローブ８０のプラス極中心コンタクト８１とＬ字状固定治具８３とで圧電アクチュエータ３を挟み込んで固定し、電圧−変位量特性を測定できる。
従って、本実施形態の圧電アクチュエータ３においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記電圧−変位量特性の測定の後、図１３に示すように、保護膜非形成部３０から露出している外部電極１１Ａの表面にバンプ３１を形成し、保護膜非形成部３７から露出している外部電極１９Ｅの表面にバンプ３９を形成する。その後、圧電アクチュエータ３は、携帯カメラやデジタルカメラのフレーム等に接着剤Ｓを用いて実装される。そして、両バンプ３１、３９に引き回し配線（不図示）を接続する。ここで、圧電アクチュエータ３は、セラミック積層体１５の変位方向Ｘと同じ方向となる両側面１５Ｂ、１５Ｃ側からでなく、セラミック積層体１５の変位方向Ｘと直交する両主面１５Ａ、１５Ｄ側から電気的接続を取る構造となっている。そのため、電圧印可時のセラミック積層体１５の変位によって断線するリスクを大幅に低減できる。また、インピーダンス特性が主面接続により安定する。さらに、外部電極１１、１９の間は保護膜３８で覆われているため、バンプ３９の量が多かったり圧電アクチュエータ３とバンプ３９の相対位置がズレたりした場合でも、保護膜３８によりバンプ３９が外部電極１１側に広がるのを制御する上、バンプ３９が保護膜３８を覆った場合でも、保護膜３８により絶縁性が確保される。そのため、バンプ３９が外部電極１１、１９の間を接続することがない。したがって、外部電極１１と外部電極１９とが短絡するのを防ぐこともできる。

次に、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータについて、図を参照して説明する。
図１４（Ａ）は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の断面図である。図１４（Ｂ）は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の裏面図である。図１５は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の電圧−変位量特性測定時の断面図である。図１６は、第４の実施形態に係る圧電アクチュエータ４の実装時の断面図である。本実施形態の圧電アクチュエータ４は、第２の実施形態の圧電アクチュエータ２に対して、上部電極４１を有する点で異なり、他の構成は同じである。したがって、上部電極４１に関してのみ以下説明する。

上部電極４１は、外部電極１１から保護膜１２を回り込んで保護膜１２の表面に形成されている。上部電極４１の材質は、外部電極１１と同じ材質である。
そして、図１４に示す構造の圧電アクチュエータ４の電圧−変位量特性の測定方法は、図１５に示すように、第２の実施形態と同じである。また、図１４に示す構造の圧電アクチュエータ４の実装方法も、図１６に示すように、第２の実施形態と同じである。
従って、本実施形態の圧電アクチュエータ４では、第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上述の実施形態では圧電積層体を用いて説明しているが、実施の際は圧電単層体を用いても構わない。また、上述の実施形態において、セラミック積層体１５の表面１５Ａや裏面１５Ｄには、各実施形態に対応する保護膜と保護膜非形成部とが形成されているが、実施の際は、保護膜の形状をその他の形状（例えば保護膜非形成部１７、２７Ａ、２７Ｂ、３０、３７が円形状となる形状の保護膜など）に形成しても構わない。同様に、電圧―変位量特性の測定方法や実装方法もその他の方法で行っても構わない。
即ち、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１〜４…圧電アクチュエータ
１１、１９…外部電極
１２、１８…保護膜
１３、１４…内部電極層
１５…セラミック積層体
１６…圧電セラミック層
１７…保護膜非形成部
２７Ａ、２７Ｂ…保護膜非形成部
２８…保護膜
３２、３８…保護膜
３０、３７…保護膜非形成部
３１、３９…バンプ
４１…上部電極
８０…検査用プローブ
８１…プラス極中心コンタクト
８２…マイナス電極
８３…字状固定治具
８４…土台
８５…検査用プローブ
８６…マイナス極中心コンタクト
９、９Ａ…圧電アクチュエータ
９１…外部電極
９２…保護膜
９３，９４…内部電極層
９５…セラミック積層体
９６…圧電セラミック層
９９…外部電極
Ｈ…はんだ
Ｓ…接着剤

Claims (5)

1. 互いに対向する第１、第２主面と互いに対向する第１、第２側面とを有する直方体状に形成された圧電体と、
   前記圧電体の前記第１側面に形成されるとともに、前記第１主面に回り込んで該第１主面に形成された第１外部電極と、
   前記圧電体の前記第２側面に形成されるとともに、前記第１、第２主面に回り込んで該第１、第２主面に形成された第２外部電極と、を備え、
   前記圧電体は、前記第１、第２外部電極の間に電圧が印加されたとき、前記第１主面と平行な方向に伸縮し、
   前記圧電体の前記第１主面には、前記第１外部電極を覆う第１保護膜と、前記第１外部電極の一部を前記第１保護膜側に露出させる保護膜非形成部と、が形成され、
   前記第１保護膜側に露出した前記第１外部電極の一部は、前記第１主面における縁を含まない中央領域に形成された、圧電アクチュエータ。
2. 前記保護膜非形成部は、前記第１外部電極の一部と前記第２外部電極の一部との両方を前記第１保護膜側に露出させる単一の保護膜非形成部からなる、請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
3. 前記圧電体の前記第１主面には、前記第１主面における前記第１、第２外部電極の間を塞ぐよう前記第１保護膜が形成されており、
   前記圧電体の前記第１主面には、さらに、前記第２外部電極の一部を前記第１保護膜側に露出させる保護膜非形成部が形成された、請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
4. 前記圧電体の前記第２主面には、前記第２外部電極を覆う第２保護膜と、前記第２外部電極の一部を前記第２保護膜側に露出させる保護膜非形成部と、が形成された、請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
5. 前記第１、第２保護膜の材質は樹脂である、請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧電アクチュエータ。

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