JP6237152B2 - Thin film piezoelectric element, thin film piezoelectric actuator, thin film piezoelectric sensor, hard disk drive, and ink jet printer apparatus - Google Patents

Thin film piezoelectric element, thin film piezoelectric actuator, thin film piezoelectric sensor, hard disk drive, and ink jet printer apparatus Download PDF

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Description

本発明は、薄膜圧電材料を用いた薄膜圧電素子、その薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電アクチュエータ、及び薄膜圧電センサ、並びにその薄膜圧電アクチュエータを備えたハードディスクドライブ、及びインクジェットプリンタ装置に関する。   The present invention relates to a thin film piezoelectric element using a thin film piezoelectric material, a thin film piezoelectric actuator using the thin film piezoelectric element, a thin film piezoelectric sensor, a hard disk drive including the thin film piezoelectric actuator, and an ink jet printer apparatus.

近年、バルク圧電材料に代わって、薄膜圧電材料を用いた薄膜圧電素子の実用化が進んでいる。一例としては、圧電薄膜に加えられた力を電圧に変換する圧電効果を利用したジャイロセンサ、圧力センサ、脈波センサ、ショックセンサ、マイクロホンなど、あるいは圧電薄膜に電圧を印加した際に圧電薄膜が変形する逆圧電効果を利用したアクチュエータ、インクジェットヘッド、スピーカー、ブザー、レゾネータなどが挙げられる。 In recent years, thin film piezoelectric elements using thin film piezoelectric materials instead of bulk piezoelectric materials have been put into practical use. For example, a gyro sensor, a pressure sensor, a pulse wave sensor, a shock sensor, a microphone, or the like using a piezoelectric effect that converts a force applied to the piezoelectric thin film into a voltage, or a piezoelectric thin film when a voltage is applied to the piezoelectric thin film. Examples include an actuator, an inkjet head, a speaker, a buzzer, and a resonator using a deformed inverse piezoelectric effect.

圧電材料を薄膜化すると、素子の小型化が可能になり、応用できる分野が広がるとともに、基板上に多数の素子を一括して作製することができるため量産性が増す。またセンサにした場合の感度の向上など性能面での利点も多い。 When the piezoelectric material is made thin, the element can be miniaturized, and the applicable fields are widened, and a large number of elements can be manufactured on the substrate at once, so that mass productivity is increased. There are also many advantages in terms of performance, such as improved sensitivity when used as a sensor.

圧電素子においては、圧電材料の誘電損失が大きいと動作中に発熱などを起こして信頼性上問題になることが多いが、薄膜圧電材料ではバルク圧電材料ほど誘電損失の低い材料が見つかっていない。したがって、誘電損失を低く抑えた圧電薄膜の設計が重要な課題となる。 In a piezoelectric element, if the dielectric loss of a piezoelectric material is large, heat is generated during operation, which often causes a problem in reliability. However, a material having a dielectric loss as low as that of a bulk piezoelectric material has not been found in a thin film piezoelectric material. Therefore, the design of a piezoelectric thin film with a low dielectric loss is an important issue.

また、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)が優れた圧電材料としては良く知られているが、鉛が含有されているので環境や人体への配慮から代替(非鉛)材料への検討が行われている。しかし、PZTと同等の圧電特性を有する代替材料は現れていない。 In addition, lead zirconate titanate (PZT) is well known as an excellent piezoelectric material, but because it contains lead, consideration has been given to alternative (non-lead) materials in consideration of the environment and the human body. ing. However, an alternative material having piezoelectric properties equivalent to PZT has not appeared.

特開2011−204887号公報JP 2011-204887 A 特開2011−109037号公報JP 2011-109037 A

圧電特性の中で重要な要素のひとつとして、誘電損失が挙げられる。誘電損失の存在により、圧電材料に電界を印加した際の一部が熱エネルギーとして消費される。一般には圧電材料でD=ε・ε0・E(Dは電束密度、Eは電界、εは比誘電率、ε0は真空の比誘電率)が成立する。電界Eが交流のとき、誘電率εは、誘電損失がない場合には実数であるが、誘電損失があると複素数(= ε′−j・ε″)となる。ここで、実数部ε′は通常、誘電率と呼ばれ、虚数部ε″が誘電損失に対応する。Tanδ=ε″/ε′を誘電正接と呼び、δは損失角といわれる。誘電損失は、誘電体の電束密度Dが電界Eにただちには追従できずに、Dの位相がEの位相よりδだけ遅れることによっておこる。誘電材料の誘電損失は小さいほど望ましい。 One of the important elements in piezoelectric properties is dielectric loss. Due to the presence of the dielectric loss, a part of the electric field applied to the piezoelectric material is consumed as thermal energy. In general, D = ε · ε 0 · E (D is the electric flux density, E is the electric field, ε is the relative permittivity, and ε 0 is the relative permittivity of vacuum) is established in the piezoelectric material. When the electric field E is an alternating current, the dielectric constant ε is a real number when there is no dielectric loss, but becomes a complex number (= ε′−j · ε ″) when there is a dielectric loss. Here, the real part ε ′. Is usually called the dielectric constant, and the imaginary part ε ″ corresponds to the dielectric loss. Tan δ = ε ″ / ε ′ is called the dielectric loss tangent, and δ is called the loss angle. The dielectric loss is that the electric flux density D of the dielectric cannot immediately follow the electric field E, and the phase of D is greater than the phase of E. This is caused by a delay of δ, the smaller the dielectric loss of the dielectric material, the better.

誘電損失を小さくする手法として、圧電材料の中に炭素や水素を混ぜる手法(特許文献1)もあるが、成膜温度などの条件を細かく管理する必要があり成膜装置をメンテナンスしたような際には条件を見直す必要がある場合が多い。 As a technique for reducing dielectric loss, there is a technique (Patent Document 1) in which carbon or hydrogen is mixed in a piezoelectric material. In many cases, it is necessary to review the conditions.

また、圧電特性D31を良くする手法として圧電材料を化学量論組成からずれた組成にする手法(特許文献2)もあるが、この材料は誘電損失が大きく、使用する周波数によっては、圧電性能を十分に発揮することができない。 In addition, as a technique for improving the piezoelectric characteristic D31, there is a technique (Patent Document 2) in which the piezoelectric material is deviated from the stoichiometric composition. It cannot be fully used.

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、薄膜圧電素子を構成する非鉛圧電材料からなる圧電薄膜の誘電損失を低減しつつ、より大きな変位量を得ることのできる薄膜圧電素子を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can obtain a larger displacement while reducing the dielectric loss of a piezoelectric thin film made of a lead-free piezoelectric material constituting the thin film piezoelectric element. An object of the present invention is to provide a thin film piezoelectric element.

上記目的を達成するために、本発明に係る薄膜圧電素子は、 圧電薄膜と、該圧電薄膜を挟んで配置される一対の電極膜と、を有する薄膜圧電素子であって、前記圧電薄膜は、組成式(K1−w−xNa Sr(Nb1−y Zr)O で表されるアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有し、(001)に優先配向していることを特徴とする薄膜圧電素子であり、ここで、0.95≦m<1.05、 0.6≦(m・x/y)≦0.8 である。 In order to achieve the above object, a thin film piezoelectric element according to the present invention is a thin film piezoelectric element having a piezoelectric thin film and a pair of electrode films disposed so as to sandwich the piezoelectric thin film. has a composition formula (K 1-w-x Na w Sr x) m (Nb 1-y Zr y) alkali niobate oxide of perovskite structure represented by O 3, preferentially oriented in the (001) The thin film piezoelectric element is characterized in that 0.95 ≦ m <1.05 and 0.6 ≦ (m · x / y) ≦ 0.8.

mが0.95未満である場合には、誘電損失を低減させることができない。また、mが1.05以上の場合には、誘電損失が大きくなることを防止することができない。 When m is less than 0.95, the dielectric loss cannot be reduced. Moreover, when m is 1.05 or more, it is impossible to prevent the dielectric loss from increasing.

一方、m・x/yが0.6未満である場合には、mが1に近い化学量論組成近傍において誘電損失を十分低減させることができない。また、m・x/yが0.8を超える場合には、化学量論組成近傍において誘電損失が大きくなることを防止することができない。そして、これらの2つの組成領域を満たす場合において、十分小さい誘電損失が実現される。 On the other hand, when m · x / y is less than 0.6, the dielectric loss cannot be sufficiently reduced in the vicinity of the stoichiometric composition where m is close to 1. Further, when m · x / y exceeds 0.8, it is impossible to prevent the dielectric loss from increasing near the stoichiometric composition. When these two composition regions are satisfied, a sufficiently small dielectric loss is realized.

薄膜圧電素子に用いる圧電薄膜を化学量論組成近傍の組成とすることで、ペロブスカイト構造に格子欠陥ができにくく、より安定した圧電、誘電特性が得られる。 When the piezoelectric thin film used for the thin film piezoelectric element has a composition in the vicinity of the stoichiometric composition, lattice defects are hardly formed in the perovskite structure, and more stable piezoelectric and dielectric characteristics can be obtained.

そして、圧電薄膜がペロブスカイト構造を有し、(001)に優先配向していることで薄膜圧電素子の誘電損失を低く抑えた上に圧電特性を大きくすることができる。圧電薄膜が(001)以外の方位に優先配向している場合は、誘電損失を低減させることができず、また十分な圧電特性を得ることができない。 Since the piezoelectric thin film has a perovskite structure and is preferentially oriented to (001), the piezoelectric characteristics can be increased while suppressing the dielectric loss of the thin film piezoelectric element. When the piezoelectric thin film is preferentially oriented in a direction other than (001), dielectric loss cannot be reduced, and sufficient piezoelectric characteristics cannot be obtained.

ここで、優先配向とは、X線回折測定で得られる主配向つまり最も強度の強い信号の強度が全ピーク強度に占める割合が5割以上であることを指す。また、(001)配向度とは、(001)のピーク強度/全ピーク強度のことを指し(%)で表す。 Here, the preferential orientation means that the ratio of the main orientation obtained by X-ray diffraction measurement, that is, the intensity of the strongest signal, to the total peak intensity is 50% or more. The (001) degree of orientation refers to (001) peak intensity / total peak intensity and is expressed in (%).

また、圧電薄膜の組成はNa(ナトリウム)/(Na+K(カリウム))比が0.5以上、0.75以下であることが好ましい。Na/(Na+K)比を0.5以上とすることで電極膜に電圧を印加した際のリーク電流密度がより小さくなる。また、Na/(Na+K)比を0.75以下とすることで圧電特性がより向上する。 The composition of the piezoelectric thin film preferably has a Na (sodium) / (Na + K (potassium)) ratio of 0.5 or more and 0.75 or less. By setting the Na / (Na + K) ratio to 0.5 or more, the leakage current density when a voltage is applied to the electrode film is further reduced. Moreover, the piezoelectric characteristics are further improved by setting the Na / (Na + K) ratio to 0.75 or less.

圧電素子のリーク電流密度は、1×10−5A/cm以下であれば実用に耐えるが、1×10−7A/cm以下であることがより好ましい。 If the leakage current density of the piezoelectric element is 1 × 10 −5 A / cm 2 or less, it is practical, but more preferably 1 × 10 −7 A / cm 2 or less.

本発明に係る薄膜圧電素子では、圧電薄膜と、一対の電極膜のうちの少なくともいずれか一方の電極膜との間にルテニウム酸ストロンチウム薄膜を有することが好ましい。ルテニウム酸ストロンチウム薄膜を中間膜として用い、圧電薄膜形成前に形成することで、圧電薄膜が(001)に優先配向しやすくなる。 In the thin film piezoelectric element according to the present invention, it is preferable to have a strontium ruthenate thin film between the piezoelectric thin film and at least one of the pair of electrode films. By using a strontium ruthenate thin film as an intermediate film and forming it before forming the piezoelectric thin film, the piezoelectric thin film is easily preferentially oriented to (001).

本発明に係る薄膜圧電アクチュエータは、上記の組成式で表されるアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有し、(001)に優先配向している薄膜圧電素子を有している。薄膜圧電アクチュエータとして具体的には、ハードディスクドライブのヘッドアセンブリ、インクジェットプリンタヘッドの圧電アクチュエータなどが挙げられる。 The thin film piezoelectric actuator according to the present invention has a thin film piezoelectric element having an alkali niobium oxide-based perovskite structure represented by the above composition formula and preferentially oriented to (001). Specific examples of the thin film piezoelectric actuator include a head assembly of a hard disk drive and a piezoelectric actuator of an ink jet printer head.

また、本発明に係る薄膜圧電センサは、上記の組成式で表されるアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有し、(001)に優先配向している薄膜圧電素子を備えている。薄膜圧電センサとして具体的には、ジャイロセンサ、圧力センサ、脈波センサなどが挙げられる。 The thin film piezoelectric sensor according to the present invention includes a thin film piezoelectric element having an alkali niobium oxide perovskite structure represented by the above composition formula and preferentially oriented to (001). Specific examples of the thin film piezoelectric sensor include a gyro sensor, a pressure sensor, and a pulse wave sensor.

そして、本発明に係るハードディスクドライブ、及びインクジェットプリンタ装置には上記の薄膜圧電アクチュエータが用いられている。 The thin film piezoelectric actuator is used in the hard disk drive and the ink jet printer apparatus according to the present invention.

本発明に係る薄膜圧電素子は従来の薄膜圧電素子よりも誘電損失を小さくすることができるため、本発明に係る薄膜圧電素子、薄膜圧電アクチュエータ、及び薄膜圧電センサ、並びにハードディスクドライブ、及びインクジェットプリンタ装置は動作中に発熱による動作異常が発生しなくなり信頼性を向上させることができる。 Since the thin film piezoelectric element according to the present invention can have a smaller dielectric loss than the conventional thin film piezoelectric element, the thin film piezoelectric element, the thin film piezoelectric actuator, the thin film piezoelectric sensor, the hard disk drive, and the ink jet printer apparatus according to the present invention. In the operation, the operation abnormality due to heat generation does not occur during the operation, and the reliability can be improved.

また本発明に係る薄膜圧電素子は、高周波帯域での誘電損失が低く抑えられるので、高周波用素子への適用も可能になる。 In addition, the thin film piezoelectric element according to the present invention can be applied to a high frequency element because the dielectric loss in the high frequency band is kept low.

本発明に関わる圧電薄膜は、非鉛圧電材料であるため、環境や人体に対しての影響が低く抑えられている。したがって、本発明に係る薄膜圧電素子、薄膜圧電アクチュエータ、及び薄膜圧電センサ、並びにハードディスクドライブ、及びインクジェットプリンタ装置は従来使用が困難だった用途への適用も可能になる。 Since the piezoelectric thin film according to the present invention is a lead-free piezoelectric material, its influence on the environment and the human body is kept low. Therefore, the thin film piezoelectric element, the thin film piezoelectric actuator, the thin film piezoelectric sensor, the hard disk drive, and the ink jet printer apparatus according to the present invention can be applied to applications that have been difficult to use.

従来の非鉛圧電薄膜のTanδ−測定周波数の相関グラフである。It is a correlation graph of Tanδ-measurement frequency of a conventional lead-free piezoelectric thin film. 本発明に係わる薄膜圧電素子の構造図である。1 is a structural diagram of a thin film piezoelectric element according to the present invention. 本発明に係わる薄膜圧電アクチュエータの一例の構造図である。1 is a structural diagram of an example of a thin film piezoelectric actuator according to the present invention. 本発明に係わる薄膜圧電アクチュエータの他の例の構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of another example of a thin film piezoelectric actuator according to the present invention. 本発明に係わる薄膜圧電センサの一例の構造図である。1 is a structural diagram of an example of a thin film piezoelectric sensor according to the present invention. 本発明に係わる薄膜圧電センサの第二の例の構造図である。It is a structural diagram of the 2nd example of the thin film piezoelectric sensor concerning this invention. 本発明に係わる薄膜圧電センサの第三の例の構造図である。FIG. 4 is a structural diagram of a third example of a thin film piezoelectric sensor according to the present invention. 本発明に係わるハードディスクドライブの構造図である。1 is a structural diagram of a hard disk drive according to the present invention. 本発明に係わるインクジェットプリンタ装置の構造図である。1 is a structural diagram of an ink jet printer apparatus according to the present invention. 本発明に係わる非鉛圧電薄膜のTanδ−測定周波数の相関グラフである。It is a correlation graph of Tanδ-measurement frequency of the lead-free piezoelectric thin film according to the present invention. 非鉛圧電薄膜の(001)配向度とTanδとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between (001) orientation degree of a lead-free piezoelectric thin film, and Tan (delta).

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りである。また、説明が重複する場合にはその説明を省略する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals. Also, the positional relationship between the top, bottom, left and right is as shown in the drawing. Further, when the description overlaps, the description is omitted.

(薄膜圧電素子)
図1に従来の非鉛圧電薄膜の誘電正接Tanδ−測定周波数の相関グラフを示す。周波数の増加とともにTanδが増大しているのが分かる。
(Thin film piezoelectric element)
FIG. 1 shows a correlation graph of dielectric tangent Tan δ-measurement frequency of a conventional lead-free piezoelectric thin film. It can be seen that Tan δ increases with increasing frequency.

図2に本実施形態に係る薄膜圧電素子100を示す。薄膜圧電素子100は、基板7と、基板7上に設けられた第一電極膜5と、第一電極膜5の上に形成された中間膜4と中間膜4上に形成された圧電薄膜3と、圧電薄膜3上に形成された第二電極膜1と、を備える。 FIG. 2 shows a thin film piezoelectric element 100 according to this embodiment. The thin film piezoelectric element 100 includes a substrate 7, a first electrode film 5 provided on the substrate 7, an intermediate film 4 formed on the first electrode film 5, and a piezoelectric thin film 3 formed on the intermediate film 4. And a second electrode film 1 formed on the piezoelectric thin film 3.

基板7には、例えば(100)面方位を有するシリコン基板を用いることができる。基板7は、一例として、100μm以上、1000μm以下の厚さを有する。また、基板7として、(100)面とは異なる面方位を有するシリコン基板のほかに、Siliconon Insulator(SOI)基板、石英ガラス基板、GaAs等からなる化合物半導体基板、サファイア基板、ステンレス等からなる金属基板、MgO基板、SrTiO基板等を用いることもできる。 As the substrate 7, for example, a silicon substrate having a (100) plane orientation can be used. As an example, the substrate 7 has a thickness of 100 μm or more and 1000 μm or less. Further, as the substrate 7, in addition to a silicon substrate having a plane orientation different from the (100) plane, a silicon insulator (SOI) substrate, a quartz glass substrate, a compound semiconductor substrate made of GaAs, a sapphire substrate, a metal made of stainless steel, etc. A substrate, a MgO substrate, a SrTiO 3 substrate, or the like can also be used.

第一電極膜5は、一例として、Pt(白金)から形成される。第一電極膜5は、0.02μm以上、1.0μm以下の厚さを有することが好ましい。厚さが0.02μm未満であれば、電極としての機能が不十分となり、1.0μmを超えると圧電材料の変位特性阻害という問題がある。400〜500℃程度に加熱した(100)面方位を有するシリコン基板上にスパッタリング法によりPt膜を形成すると、(100)に配向した配向性の高い膜となり、その後に形成する圧電薄膜3も高い配向性を有する圧電薄膜3とすることができる。 As an example, the first electrode film 5 is formed of Pt (platinum). The first electrode film 5 preferably has a thickness of 0.02 μm or more and 1.0 μm or less. If the thickness is less than 0.02 μm, the function as an electrode becomes insufficient, and if it exceeds 1.0 μm, there is a problem that the displacement characteristics of the piezoelectric material are hindered. When a Pt film is formed by sputtering on a silicon substrate having a (100) plane orientation heated to about 400 to 500 ° C., it becomes a highly oriented film oriented to (100), and the piezoelectric thin film 3 formed thereafter is also high. It can be set as the piezoelectric thin film 3 which has orientation.

圧電薄膜3は、組成式(K1−w−x NaSr(Nb1−y Zr)O で表されるニオブ酸カリウムナトリウム化物であるニオブ酸カリウムナトリウム(以下KNNとも呼ぶ)を用いる。このときのmは式(1)の範囲であり、Sr/Zr組成比に対応する m・x/y は式(2)の範囲である。
0.95≦m<1.05 ・・・ 式(1)
0.6≦(m・x/y)≦0.8 ・・・ 式(2)
これらの2つの組成領域を満たす場合において、十分小さい誘電損失が実現される。また、キューリー点の向上、リーク電流密度の低減等のためTa(タンタル)、Li(リチウム)、Ba(バリウム)、Mn(マンガン)などの元素を添加することもできる。圧電薄膜3の厚さは特に限定されず、例えば、0.5〜5μm程度とすることができる。
The piezoelectric thin film 3, also referred to as formula (K 1-w-x Na w Sr x) m (Nb 1-y Zr y) O 3 potassium sodium niobate is potassium sodium niobate compound represented by (hereinafter KNN ) Is used. In this case, m is the range of the formula (1), and m · x / y corresponding to the Sr / Zr composition ratio is the range of the formula (2).
0.95 ≦ m <1.05 (1)
0.6 ≦ (m · x / y) ≦ 0.8 Expression (2)
When these two composition regions are satisfied, a sufficiently small dielectric loss is realized. In addition, elements such as Ta (tantalum), Li (lithium), Ba (barium), and Mn (manganese) can be added to improve the Curie point and reduce the leakage current density. The thickness of the piezoelectric thin film 3 is not specifically limited, For example, it can be set as about 0.5-5 micrometers.

圧電薄膜3は、第一電極膜5が形成された基板7を400〜600℃程度に加熱し、スパッタリング法や蒸着法により形成する。 The piezoelectric thin film 3 is formed by heating the substrate 7 on which the first electrode film 5 is formed to about 400 to 600 ° C., and by sputtering or vapor deposition.

この圧電薄膜3において、Na/(Na+K)比は0.5以上、0.75以下であることができる。0.5以上とすることでリーク電流密度が小さくなる。0.75以下とすることで圧電特性が良くなる。 In this piezoelectric thin film 3, the Na / (Na + K) ratio can be 0.5 or more and 0.75 or less. Leakage current density becomes small by setting it as 0.5 or more. A piezoelectric characteristic improves by setting it as 0.75 or less.

圧電薄膜3にはその構造や特性に大きな影響を与えない範囲で上記の組成以外の少量の元素、化合物が含有されても構わない。 The piezoelectric thin film 3 may contain a small amount of elements and compounds other than the above composition as long as the structure and characteristics are not greatly affected.

この圧電薄膜3は、測定周波数100Hzでの誘電正接Tanδ100が0.05以下であることが好ましい。このことにより、圧電薄膜3が動作中に発熱などの問題が発生しなくなる。 The piezoelectric thin film 3 preferably has a dielectric loss tangent Tan δ 100 of 0.05 or less at a measurement frequency of 100 Hz. This prevents problems such as heat generation during operation of the piezoelectric thin film 3.

誘電正接Tanδ100は小さい方が好ましいことは言うまでもないが、実際に実現可能な下限値は0.01程度である。 Needless to say, it is preferable that the dielectric loss tangent Tan δ 100 is small, but the lower limit that can be actually realized is about 0.01.

また、この圧電薄膜3は、測定周波数100Hzでの誘電正接Tanδ100と測定周波数10KHzでの誘電正接Tanδ10000との比Tanδ10000/Tanδ100が1.5以下であることが好ましい。このことにより、高周波数域においても薄膜圧電素子の使用が可能になる。 The piezoelectric thin film 3 preferably has a ratio Tanδ10000 / Tanδ100 of a dielectric loss tangent Tanδ100 at a measurement frequency of 100 Hz and a dielectric loss tangent Tanδ10000 at a measurement frequency of 10 KHz of 1.5 or less. This makes it possible to use a thin film piezoelectric element even in a high frequency range.

誘電正接は一般に測定周波数が高いほど大きくなるので、Tanδ10000/Tanδ100の値は、通常1.0以上となる。 Since the dielectric loss tangent generally increases as the measurement frequency increases, the value of Tanδ10000 / Tanδ100 is usually 1.0 or more.

第二電極膜1は、一例として、Pt(白金)から形成される。第二電極膜1は、一例として、0.02μm以上、1.0μm以下の厚さを有する。第二電極膜1は、第一電極膜5と同様にスパッタリング法により形成される。 As an example, the second electrode film 1 is made of Pt (platinum). As an example, the second electrode film 1 has a thickness of 0.02 μm or more and 1.0 μm or less. The second electrode film 1 is formed by the sputtering method in the same manner as the first electrode film 5.

図2に示したように、第一電極膜5と圧電薄膜3との間に、中間膜4を設けることができる。中間膜4の材料は導電性酸化物であるルテニウム酸ストロンチウム:SrRuOが好適である。これにより、圧電薄膜3が(001)に優先配向しやすくなり、その結果圧電特性、誘電損失を改善できる。 As shown in FIG. 2, an intermediate film 4 can be provided between the first electrode film 5 and the piezoelectric thin film 3. The material of the intermediate film 4 is preferably strontium ruthenate: SrRuO 3 which is a conductive oxide. Thereby, the piezoelectric thin film 3 is easily preferentially oriented to (001), and as a result, the piezoelectric characteristics and dielectric loss can be improved.

中間膜4は0.01μm以上、0.1μm以下の厚さにすることが好ましい。厚さを0.01μm以上、1μm以下とすることで、中間膜4の結晶性を高めることができ、圧電薄膜3の結晶性もそれに伴い高めることができる。その結果、圧電特性の向上、誘電損失の低減の効果が大きくなる。 It is preferable that the intermediate film 4 has a thickness of 0.01 μm or more and 0.1 μm or less. By setting the thickness to 0.01 μm or more and 1 μm or less, the crystallinity of the intermediate film 4 can be increased, and the crystallinity of the piezoelectric thin film 3 can be increased accordingly. As a result, the effect of improving piezoelectric characteristics and reducing dielectric loss is increased.

なお、薄膜圧電素子100において、基板7を除去した構成としても構わない。素子の変位量が必要なデバイスの場合、基板7を除去することで、変位量を高めることができる。また、薄膜圧電素子100には種々の保護膜を形成してもよい。 In the thin film piezoelectric element 100, the substrate 7 may be removed. In the case of a device that requires a displacement amount of the element, the displacement amount can be increased by removing the substrate 7. Various protective films may be formed on the thin film piezoelectric element 100.

(薄膜圧電アクチュエータ)
図3は、これらの薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電アクチュエータの一例としてのハードディスクドライブに搭載されたヘッドアセンブリの構成図である。この図に示すように、ヘッドアセンブリ200は、その主なる構成要素として、ベースプレート10、ロードビーム11、フレクシャ12、駆動素子である第1及び第2の薄膜圧電素子13、及びヘッド素子14aを備えたスライダ14を備えている。
(Thin film piezoelectric actuator)
FIG. 3 is a configuration diagram of a head assembly mounted on a hard disk drive as an example of a thin film piezoelectric actuator using these thin film piezoelectric elements. As shown in this figure, the head assembly 200 includes a base plate 10, a load beam 11, a flexure 12, first and second thin film piezoelectric elements 13 as drive elements, and a head element 14a as main components. The slider 14 is provided.

そして、ロードビーム11は、ベースプレート10に例えばビーム溶接などにより固着されている基端部11bと、この基端部11bから先細り状に延在された第1及び第2の板バネ部11c及び11dと、第1及び第2の板バネ部11c及び11dの間に形成された開口部11eと、第1及び第2の板バネ部11c及び11dに連続して直線的かつ先細り状に延在するビーム主部11fと、を備えている。 The load beam 11 includes a base end portion 11b fixed to the base plate 10 by beam welding or the like, and first and second plate spring portions 11c and 11d extending in a tapered manner from the base end portion 11b. And an opening portion 11e formed between the first and second leaf spring portions 11c and 11d, and the first and second leaf spring portions 11c and 11d extending linearly and in a tapered manner. A beam main portion 11f.

第1及び第2の薄膜圧電素子13は、所定の間隔を保ってフレクシャ12の一部である配線用フレキシブル基板15上にそれぞれ配置されている。スライダ14はフレクシャ12の先端部に固定されており、第1及び第2の薄膜圧電素子13の伸縮に伴って回転運動する。 The first and second thin film piezoelectric elements 13 are respectively arranged on a wiring flexible substrate 15 that is a part of the flexure 12 with a predetermined distance therebetween. The slider 14 is fixed to the tip portion of the flexure 12 and rotates with the expansion and contraction of the first and second thin film piezoelectric elements 13.

第1及び第2の薄膜圧電素子13は、圧電薄膜とそれを挟む一対の電極膜とから構成されており、この圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な変位量を得ることができる。 The first and second thin film piezoelectric elements 13 are composed of a piezoelectric thin film and a pair of electrode films sandwiching the piezoelectric thin film. As this piezoelectric thin film, an alkali niobic acid based piezoelectric thin film according to the present invention having a small dielectric loss is used. Thus, heat generation during operation can be suppressed and a sufficient amount of displacement can be obtained.

図4は、上記の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電アクチュエータの他の例としてのインクジェットプリンタヘッドの圧電アクチュエータの構成図である。 FIG. 4 is a configuration diagram of a piezoelectric actuator of an ink jet printer head as another example of a thin film piezoelectric actuator using the above thin film piezoelectric element.

圧電アクチュエータ300は、基材20上に、絶縁膜23、下部電極膜24、圧電薄膜25および上部電極膜26を積層して構成されている。 The piezoelectric actuator 300 is configured by laminating an insulating film 23, a lower electrode film 24, a piezoelectric thin film 25, and an upper electrode film 26 on a base material 20.

所定の吐出信号が供給されず下部電極膜24と上部電極膜26との間に電圧が印加されていない場合、圧電薄膜25には変形を生じない。吐出信号が供給されていない薄膜圧電素子が設けられている圧力室21には、圧力変化が生じず、そのノズル27からインク滴は吐出されない。 When a predetermined ejection signal is not supplied and no voltage is applied between the lower electrode film 24 and the upper electrode film 26, the piezoelectric thin film 25 is not deformed. No pressure change occurs in the pressure chamber 21 provided with the thin film piezoelectric element to which no ejection signal is supplied, and no ink droplet is ejected from the nozzle 27.

一方、所定の吐出信号が供給され、下部電極膜24と上部電極膜26との間に一定電圧が印加された場合、圧電薄膜25に変形を生じる。吐出信号が供給された薄膜圧電素子が設けられている圧力室21ではその絶縁膜23が大きくたわむ。このため圧力室21内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル27からインク滴が吐出される。 On the other hand, when a predetermined discharge signal is supplied and a constant voltage is applied between the lower electrode film 24 and the upper electrode film 26, the piezoelectric thin film 25 is deformed. In the pressure chamber 21 provided with the thin film piezoelectric element to which the ejection signal is supplied, the insulating film 23 is greatly bent. For this reason, the pressure in the pressure chamber 21 increases instantaneously, and ink droplets are ejected from the nozzles 27.

ここで、圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な変位量を得ることができる。 Here, by using an alkali niobic acid-based piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as the piezoelectric thin film, heat generation during operation can be suppressed and a sufficient amount of displacement can be obtained.

(薄膜圧電センサ)
図5(a)は、上記の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電センサの一例としてのジャイロセンサの構成図(平面図)であり、図5(b)は図5(a)のA−A線矢視断面図である。
(Thin film piezoelectric sensor)
FIG. 5A is a configuration diagram (plan view) of a gyro sensor as an example of a thin film piezoelectric sensor using the above thin film piezoelectric element, and FIG. 5B is an AA line in FIG. 5A. It is arrow sectional drawing.

ジャイロセンサ400は、基部110と、基部110の一面に接続する二つのアーム120、130を備える音叉振動子型の角速度検出素子である。このジャイロセンサ400は、上述の薄膜圧電素子を構成する圧電薄膜30、上部電極膜31、及び下部電極膜32を音叉型振動子の形状に則して微細加工して得られたものであり、各部(基部110、及びアーム120、130)は、薄膜圧電素子によって一体的に形成されている。 The gyro sensor 400 is a tuning fork vibrator type angular velocity detecting element including a base 110 and two arms 120 and 130 connected to one surface of the base 110. The gyro sensor 400 is obtained by finely processing the piezoelectric thin film 30, the upper electrode film 31, and the lower electrode film 32 constituting the thin film piezoelectric element according to the shape of the tuning fork vibrator, Each part (base part 110 and arms 120 and 130) is integrally formed of a thin film piezoelectric element.

一方のアーム120の第一の主面には、駆動電極膜31a、31b、及び検出電極膜31dがそれぞれ形成されている。同様に、他方のアーム130の第一の主面には、駆動電極膜31a、31b、及び検出電極膜31cがそれぞれ形成されている。これらの各電極膜31a、31b、31c、31dは、上部電極膜31を所定の電極形状にエッチングすることにより得られる。 Drive electrode films 31 a and 31 b and a detection electrode film 31 d are respectively formed on the first main surface of one arm 120. Similarly, drive electrode films 31a and 31b and a detection electrode film 31c are formed on the first main surface of the other arm 130, respectively. Each of these electrode films 31a, 31b, 31c, and 31d is obtained by etching the upper electrode film 31 into a predetermined electrode shape.

なお、基部110、及びアーム120、130のそれぞれの第二の主面(第一の主面の裏側の主面)にべた状に形成されている下部電極膜32は、ジャイロセンサ400のグランド電極として機能する。 The lower electrode film 32 formed on the second main surface of each of the base 110 and the arms 120 and 130 (the main surface on the back side of the first main surface) is a ground electrode of the gyro sensor 400. Function as.

ここで、それぞれのアーム120、130の長手方向をZ方向とし、二つのアーム120、130の主面を含む平面をXZ平面とした上で、XYZ直交座標系を定義する。 Here, the longitudinal direction of each of the arms 120 and 130 is defined as the Z direction, and the plane including the principal surfaces of the two arms 120 and 130 is defined as the XZ plane, and the XYZ orthogonal coordinate system is defined.

駆動電極膜31a、31bに駆動信号を供給すると、二つのアーム120、130は、面内振動モードで励振する。面内振動モードとは、二つのアーム120、130の主面に平行な向きに二つのアーム120、130が励振する振動モードのことを称する。例えば、一方のアーム120が−X方向に速度V1で励振しているとき、他方のアーム130は+X方向に速度V2で励振する。 When a drive signal is supplied to the drive electrode films 31a and 31b, the two arms 120 and 130 are excited in the in-plane vibration mode. The in-plane vibration mode refers to a vibration mode in which the two arms 120 and 130 are excited in a direction parallel to the main surfaces of the two arms 120 and 130. For example, when one arm 120 is excited at the speed V1 in the −X direction, the other arm 130 is excited at the speed V2 in the + X direction.

この状態でジャイロセンサ400にZ軸を回転軸として角速度ωの回転が加わると、二つのアーム120、130のそれぞれについて速度方向に直交する向きにコリオリ力が作用し、面外振動モードで励振し始める。面外振動モードとは、二つのアーム120、130の主面に直交する向きに二つのアーム120、130が励振する振動モードのことを称する。例えば、一方のアーム120に作用するコリオリ力F1が−Y方向であるとき、他方のアーム130に作用するコリオリ力F2は+Y方向である。 In this state, when rotation of the angular velocity ω is applied to the gyro sensor 400 with the Z axis as the rotation axis, Coriolis force acts in the direction perpendicular to the velocity direction for each of the two arms 120 and 130 to excite in the out-of-plane vibration mode. start. The out-of-plane vibration mode refers to a vibration mode in which the two arms 120 and 130 are excited in a direction orthogonal to the main surfaces of the two arms 120 and 130. For example, when the Coriolis force F1 acting on one arm 120 is in the −Y direction, the Coriolis force F2 acting on the other arm 130 is in the + Y direction.

コリオリ力F1、F2の大きさは、角速度ωに比例するため、コリオリ力F1、F2によるアーム120、130の機械的な歪みを圧電薄膜30によって電気信号(検出信号)に変換し、これを検出電極膜31c、31dから取り出すことにより角速度ωを求めることができる。 Since the magnitude of the Coriolis forces F1 and F2 is proportional to the angular velocity ω, mechanical distortion of the arms 120 and 130 caused by the Coriolis forces F1 and F2 is converted into an electric signal (detection signal) by the piezoelectric thin film 30, and this is detected. The angular velocity ω can be obtained by taking out from the electrode films 31c and 31d.

この圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な検出感度を得ることができる。 By using an alkali niobic acid type piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as this piezoelectric thin film, heat generation during operation can be suppressed and sufficient detection sensitivity can be obtained.

図6は、上記の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電センサの第二の例としての圧力センサの構成図である。 FIG. 6 is a configuration diagram of a pressure sensor as a second example of a thin film piezoelectric sensor using the above thin film piezoelectric element.

圧力センサ500は、圧力を受けたときに対応するための空洞45を有するとともに、薄膜圧電素子40を支える支持体44と、電流増幅器46と、電圧測定器47とから構成されている。薄膜圧電素子40は共通電極膜41と圧電薄膜42と個別電極膜43とからなり、この順に支持体44に積層されている。ここで、外力がかかると薄膜圧電素子40がたわみ、電圧測定器47で電圧が検出される。 The pressure sensor 500 has a cavity 45 for responding to pressure, and includes a support body 44 that supports the thin film piezoelectric element 40, a current amplifier 46, and a voltage measuring instrument 47. The thin film piezoelectric element 40 includes a common electrode film 41, a piezoelectric thin film 42, and an individual electrode film 43, which are stacked on a support 44 in this order. Here, when an external force is applied, the thin film piezoelectric element 40 bends, and a voltage is detected by the voltage measuring device 47.

この圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な検出感度を得ることができる。 By using an alkali niobic acid type piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as this piezoelectric thin film, heat generation during operation can be suppressed and sufficient detection sensitivity can be obtained.

図7は、上記の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電センサの第三の例としての脈波センサの構成図である。 FIG. 7 is a configuration diagram of a pulse wave sensor as a third example of a thin film piezoelectric sensor using the above thin film piezoelectric element.

脈波センサ600は、基材51上に送信用圧電素子、及び受信用圧電素子を搭載した構成となっており。ここで、送信用圧電素子では送信用圧電薄膜52の厚み方向の両面には電極膜54a、55aが形成されており、受信用圧電素子では受信用圧電薄膜53の厚み方向の両面にも電極膜54b、55bが形成されている。また、基材51には、電極56、上面用電極57が形成されており、電極膜54a、54bと上面用電極57とはそれぞれ配線58で電気的に接続されている。 The pulse wave sensor 600 has a configuration in which a transmitting piezoelectric element and a receiving piezoelectric element are mounted on a base material 51. Here, in the transmitting piezoelectric element, electrode films 54a and 55a are formed on both surfaces in the thickness direction of the transmitting piezoelectric thin film 52, and in the receiving piezoelectric element, electrode films are also formed on both surfaces in the thickness direction of the receiving piezoelectric thin film 53. 54b and 55b are formed. In addition, the substrate 51 is provided with an electrode 56 and an upper surface electrode 57, and the electrode films 54 a and 54 b and the upper surface electrode 57 are electrically connected to each other by a wiring 58.

生体の脈を検出するには、先ず脈波センサ600の基板裏面(圧電素子が搭載されていない面)を生体に当接させる。そして、脈の検出時に、送信用圧電素子の両電極膜54a、55aに特定の駆動用電圧信号を出力させる。送信用圧電素子は両電極膜54a、55aに入力された駆動用電圧信号に応じて励振して超音波を発生し、該超音波を生体内に送信する。生体内に送信された超音波は血流により反射され、受信用圧電素子により受信される。受信用圧電素子は、受信した超音波を電圧信号に変換して、両電極膜54b、55bから出力する。 In order to detect the pulse of the living body, first, the back surface of the substrate of the pulse wave sensor 600 (the surface on which the piezoelectric element is not mounted) is brought into contact with the living body. When the pulse is detected, a specific driving voltage signal is output to both electrode films 54a and 55a of the transmitting piezoelectric element. The transmitting piezoelectric element is excited according to the driving voltage signal input to both electrode films 54a and 55a to generate an ultrasonic wave, and transmits the ultrasonic wave into the living body. The ultrasonic wave transmitted into the living body is reflected by the blood flow and received by the receiving piezoelectric element. The receiving piezoelectric element converts the received ultrasonic wave into a voltage signal and outputs it from both electrode films 54b and 55b.

この両圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な検出感度を得ることができる。 By using an alkali niobic acid-based piezoelectric thin film having a low dielectric loss according to the present invention as both the piezoelectric thin films, heat generation during operation can be suppressed and sufficient detection sensitivity can be obtained.

(ハードディスクドライブ)
図8は、図3に示したヘッドアセンブリを搭載したハードディスクドライブの構成図である。
(Hard disk drive)
FIG. 8 is a configuration diagram of a hard disk drive on which the head assembly shown in FIG. 3 is mounted.

ハードディスクドライブ700は、筐体60内に、記録媒体としてのハードディスク61と、これに磁気情報を記録及び再生するヘッドスタックアセンブリ62とを備えている。ハードディスク61は、図示を省略したモータによって回転させられる。 The hard disk drive 700 includes a hard disk 61 as a recording medium and a head stack assembly 62 that records and reproduces magnetic information on the hard disk 61 in a housing 60. The hard disk 61 is rotated by a motor (not shown).

ヘッドスタックアセンブリ62は、ボイスコイルモータ63により支軸周りに回転自在に支持されたアクチュエータアーム64と、このアクチュエータアーム64に接続されたヘッドアセンブリ65とから構成される組立体を、図の奥行き方向に複数個積層したものである。ヘッドアセンブリ65の先端部には、ハードディスク61に対向するようにヘッドスライダ14が取り付けられている(図3A参照)。 The head stack assembly 62 is an assembly composed of an actuator arm 64 rotatably supported around a spindle by a voice coil motor 63 and a head assembly 65 connected to the actuator arm 64 in the depth direction of the figure. A plurality of layers are stacked. A head slider 14 is attached to the tip of the head assembly 65 so as to face the hard disk 61 (see FIG. 3A).

ヘッドアセンブリ65(200)は、ヘッド素子14a(図3参照)を2段階で変動させる形式を採用している。ヘッド素子14aの比較的大きな移動はボイスコイルモータ63によるヘッドアセンブリ65、及びアクチュエータアーム64の全体の駆動で制御し、微小な移動はヘッドアセンブリ65の先端部によるヘッドスライダ14の駆動により制御する。 The head assembly 65 (200) employs a form in which the head element 14a (see FIG. 3) is changed in two stages. The relatively large movement of the head element 14 a is controlled by driving the entire head assembly 65 and actuator arm 64 by the voice coil motor 63, and the minute movement is controlled by driving the head slider 14 by the tip of the head assembly 65.

このヘッドアセンブリ65に用いられる薄膜圧電素子において、圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、動作時の発熱を抑えるとともに、十分な変位量を得ることができる。 In the thin film piezoelectric element used in the head assembly 65, the use of an alkali niobic acid type piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as the piezoelectric thin film suppresses heat generation during operation and obtains a sufficient amount of displacement. Can do.

(インクジェットプリンタ装置)
図9は、図4に示したインクジェットプリンタヘッドの圧電アクチュエータ300を搭載したインクジェットプリンタ装置の構成図である。
(Inkjet printer device)
FIG. 9 is a configuration diagram of an ink jet printer apparatus on which the piezoelectric actuator 300 of the ink jet printer head shown in FIG. 4 is mounted.

インクジェットプリンタ装置800は、主にインクジェットプリンタヘッド70、本体71、トレイ72、ヘッド駆動機構73を備えて構成されており、図4における圧電アクチュエータ300はインクジェットプリンタヘッド70に搭載されている。 The ink jet printer apparatus 800 mainly includes an ink jet printer head 70, a main body 71, a tray 72, and a head driving mechanism 73. The piezoelectric actuator 300 in FIG. 4 is mounted on the ink jet printer head 70.

インクジェットプリンタ装置800は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの計4色のインクカートリッジを備えており、フルカラー印刷が可能なように構成されている。また、このインクジェットプリンタ装置800は、内部に専用のコントローラボード等を備えており、インクジェットプリンタヘッド70のインク吐出タイミング及びヘッド駆動機構73の走査を制御する。また、本体71は背面にトレイ72を備えるとともに、その内部にオートシートフィーダ(自動連続給紙機構)76を備え、記録用紙75を自動的に送り出し、正面の排出口74から記録用紙75を排紙する。 The ink jet printer apparatus 800 includes a total of four ink cartridges, yellow, magenta, cyan, and black, and is configured to be capable of full color printing. The ink jet printer apparatus 800 includes a dedicated controller board and the like, and controls ink ejection timing of the ink jet printer head 70 and scanning of the head drive mechanism 73. The main body 71 has a tray 72 on the back and an auto sheet feeder (automatic continuous paper feed mechanism) 76 inside the main body 71 to automatically feed out the recording paper 75 and eject the recording paper 75 from the front discharge port 74. Make paper.

このインクジェットプリンタヘッド70の圧電アクチュエータに用いられる薄膜圧電素子において、圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失の小さいアルカリニオブ酸系の圧電薄膜を用いることで、安全性が高く、動作時の発熱の小さいインクジェットプリンタ装置を提供することができる。 In the thin film piezoelectric element used for the piezoelectric actuator of the ink jet printer head 70, the use of the alkali niobic acid type piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as the piezoelectric thin film provides high safety and low heat generation during operation. An ink jet printer apparatus can be provided.

(薄膜圧電素子)
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(Thin film piezoelectric element)
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
以下のようにして実施例1の薄膜圧電素子100を作製した。
Example 1
The thin film piezoelectric element 100 of Example 1 was produced as follows.

(100)面方位を有するシリコン基板7を400℃に加熱し、シリコン基板7の面方位にエピタキシャル成長させながら第一電極膜5としてPtを200nmスパッタリング法によりシリコン基板7上に成膜した。このときの成膜レートは0.2nm/secである。 A silicon substrate 7 having a (100) plane orientation was heated to 400 ° C., and Pt was formed on the silicon substrate 7 as a first electrode film 5 by a 200 nm sputtering method while epitaxially growing in the plane orientation of the silicon substrate 7. The film formation rate at this time is 0.2 nm / sec.

次に、シリコン基板7を550℃に加熱して圧電薄膜3を2000nmスパッタリング法によりエピタキシャル成長させて成膜した。この時の圧電薄膜3のスパッタリングターゲットとして、(K0.17Na0.76Sr0.07)0.96(Nb0.9Zr0.1)O の組成を有する焼結体を用いた。圧電薄膜3の膜組成はこのターゲット組成とほぼ同様となる。 Next, the silicon substrate 7 was heated to 550 ° C., and the piezoelectric thin film 3 was epitaxially grown by a 2000 nm sputtering method to form a film. As a sputtering target of the piezoelectric thin film 3 at this time, a sintered body having a composition of (K 0.17 Na 0.76 Sr 0.07 ) 0.96 (Nb 0.9 Zr 0.1 ) O 3 was used. . The film composition of the piezoelectric thin film 3 is substantially the same as this target composition.

次に常温において第二電極膜1としてPt:200nmをスパッタリング法により成膜した。 Next, Pt: 200 nm was formed by sputtering as the second electrode film 1 at room temperature.

その後、フォトリソグラフィを用いて圧電薄膜3を含む積層体のパターンニングを行い、RIEでエッチングを行い、シリコン基板7をダイシングすることで、2mm×20mm形状の薄膜圧電素子100を作製した。 Then, the laminated body containing the piezoelectric thin film 3 was patterned using photolithography, etched by RIE, and the silicon substrate 7 was diced to produce a thin film piezoelectric element 100 having a shape of 2 mm × 20 mm.

(実施例2〜9、比較例1〜5)
圧電薄膜3のスパッタリングターゲットとして、表1に示す材料をスパッタリングターゲットとして用いて圧電薄膜3を形成した以外は実施例1と同様に薄膜圧電素子100を作製した。
(Examples 2-9, Comparative Examples 1-5)
A thin film piezoelectric element 100 was produced in the same manner as in Example 1 except that the piezoelectric thin film 3 was formed using the material shown in Table 1 as a sputtering target as the sputtering target of the piezoelectric thin film 3.

(実施例10〜12)
実施例1と同様にシリコン基板7を400℃に加熱し、シリコン基板7の面方位にエピタキシャル成長させながら第一電極膜5としてPtを200nmスパッタリング法によりシリコン基板7上に成膜した。この第一電極膜5の上に中間膜4としてルテニウム酸ストロンチウム:SrRuOを35nmスパッタリング法により成膜した。
(Examples 10 to 12)
As in Example 1, the silicon substrate 7 was heated to 400 ° C., and Pt was formed on the silicon substrate 7 by the 200 nm sputtering method as the first electrode film 5 while being epitaxially grown in the plane direction of the silicon substrate 7. On the first electrode film 5, strontium ruthenate: SrRuO 3 was formed as an intermediate film 4 by a 35 nm sputtering method.

圧電薄膜3のスパッタリングターゲットとして、実施例10では表1に示す材料を用いた。実施例11では、表1に示すように、更にBaを0.11at%、Taを6.5at%加えたものを用いた。実施例12では、表1に示すように、更にBaを0.11at%、Taを6.5at%、Mnを0.35at%加えたものを用いた。このとき各元素は、各元素を含む圧電薄膜全体で100at%となるように含有させた。以下、実施例1と同様に薄膜圧電素子100を作製した。 As the sputtering target of the piezoelectric thin film 3, the materials shown in Table 1 were used in Example 10. In Example 11, as shown in Table 1, Ba was further added at 0.11 at% and Ta at 6.5 at%. In Example 12, as shown in Table 1, 0.11 at% Ba, 6.5 at% Ta, and 0.35 at% Mn were used. At this time, each element was contained so as to be 100 at% in the entire piezoelectric thin film containing each element. Thereafter, a thin film piezoelectric element 100 was produced in the same manner as in Example 1.

(薄膜圧電素子の評価)
実施例1〜12、および比較例1〜6の各薄膜圧電素子100について、電圧を20V印加した際の変位量をレーザドップラー振動計(グラフテック社製)を用いて測定した。さらに各薄膜圧電素子100について、インピーダンスアナライザー(アジレントテクノロジー社製)4294Aにて、測定電圧:0.5mV、測定周波数:100〜10000Hzで誘電正接を測定した。次に強誘電体評価システムTF−1000(aixACCT社製)を用いて測定電圧:±20V、測定周波数:100Hzにてリーク電流密度を評価した。各測定値を表1に示す。
(Evaluation of thin film piezoelectric element)
About each thin film piezoelectric element 100 of Examples 1-12 and Comparative Examples 1-6, the displacement amount when a voltage of 20V was applied was measured using the laser Doppler vibrometer (made by a Graphtec company). Further, the dielectric loss tangent of each thin film piezoelectric element 100 was measured with an impedance analyzer (manufactured by Agilent Technologies) 4294A at a measurement voltage of 0.5 mV and a measurement frequency of 100 to 10,000 Hz. Next, the leakage current density was evaluated using a ferroelectric evaluation system TF-1000 (manufactured by aixACCT) at a measurement voltage of ± 20 V and a measurement frequency of 100 Hz. Table 1 shows the measured values.

測定周波数100HzでのTanδ100の値及び測定周波数100HzでのTanδ100と測定周波数10KHzでのTanδ10000との比(Tanδ10000/Tanδ100)を表1に示した。比較例1〜6のTanδ100は0.071以上と高い値であったが、実施例1〜12のTanδ100の値は0.059 以下の値であった。また多くの実施例では0.05 以下の値を示した。同様に、Tanδ10000/Tanδ100は比較例1〜6では1.64以上と高い値であったが、実施例1〜12の値は1.4以下の値であった。 Table 1 shows the value of Tan δ 100 at a measurement frequency of 100 Hz and the ratio of Tan δ 100 at a measurement frequency of 100 Hz and Tan δ 10000 at a measurement frequency of 10 KHz (Tan δ 10000 / Tan δ 100). Tan δ100 of Comparative Examples 1 to 6 was a high value of 0.071 or more, but Tan δ100 of Examples 1 to 12 was a value of 0.059 or less. In many examples, a value of 0.05 or less was shown. Similarly, Tanδ10000 / Tanδ100 was a high value of 1.64 or more in Comparative Examples 1 to 6, but the values of Examples 1 to 12 were 1.4 or less.

このように、組成式(K1−w−x NaSr(Nb1−y Zr)O で表されるアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有し(0.95≦m<1.05、0.6≦(m・x/y)≦0.8)、(001)に優先配向している圧電薄膜を用いた薄膜圧電素子においては、十分に小さなTanδ100およびTanδ10000/Tanδ100を実現することができる。 Thus, having a composition formula (K 1-w-x Na w Sr x) m (Nb 1-y Zr y) alkali niobate oxide of perovskite structure represented by O 3 (0.95 ≦ m <1.05, 0.6 ≦ (m · x / y) ≦ 0.8), in a thin film piezoelectric element using a piezoelectric thin film preferentially oriented to (001), sufficiently small Tanδ100 and Tanδ10000 / Tanδ100 Can be realized.

Tanδ100が0.05以下になっている場合には圧電薄膜素子が動作中に発熱することがなくなり、またTanδ10000/Tanδ100が1.5以下になっているときには高周波領域においても圧電薄膜素子が動作中に発熱することはない。 When Tan δ 100 is 0.05 or less, the piezoelectric thin film element does not generate heat during operation. When Tan δ 10000 / Tan δ 100 is 1.5 or less, the piezoelectric thin film element is operating even in the high frequency region. Never generate heat.

図10に実施例12における非鉛圧電薄膜のTanδ−測定周波数の相関グラフを示す。測定を行った全周波数領域において、従来の非鉛圧電薄膜のTanδ−測定周波数である図1と比べて本発明の非鉛圧電薄膜のTanδが小さくなっているのが分かる。 FIG. 10 shows a correlation graph of Tan δ-measurement frequency of the lead-free piezoelectric thin film in Example 12. It can be seen that the Tan δ of the lead-free piezoelectric thin film of the present invention is smaller than that of FIG. 1, which is the Tan δ-measurement frequency of the conventional lead-free piezoelectric thin film, in the entire frequency region where the measurement was performed.

図11に、上記の実施例2、3、11、12 及び比較例1、3、5、6 を含む種々の圧電薄膜組成にて作製した圧電薄膜3の(001)配向度と測定周波数100HzでのTanδ:Tanδ100との関係を示す。この図から、圧電薄膜3が(001)に優先配向即ち、XRDピーク強度比が50%を超えると、Tanδ100が0.05以下と、小さくなるのが分かる。 FIG. 11 shows the (001) orientation degree and the measurement frequency of 100 Hz of the piezoelectric thin film 3 produced with various piezoelectric thin film compositions including Examples 2, 3, 11, 12 and Comparative Examples 1, 3, 5, 6 described above. The relationship between Tan δ and Tan δ 100 is shown. From this figure, it can be seen that when the piezoelectric thin film 3 is preferentially oriented to (001), that is, when the XRD peak intensity ratio exceeds 50%, Tan δ100 is as small as 0.05 or less.

上記の組成範囲即ち、0.95≦m<1.05、0.6≦(m・x/y)≦0.8を満たすアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有する圧電薄膜の中でも、Na/(Na+K)比が0.5以上、0.75以下である場合には、リーク電流および圧電特性が特に良好であった。 Among the piezoelectric thin films having an alkali niobium oxide-based perovskite structure satisfying the above composition range, that is, 0.95 ≦ m <1.05, 0.6 ≦ (m · x / y) ≦ 0.8, Na / When the (Na + K) ratio was 0.5 or more and 0.75 or less, the leakage current and the piezoelectric characteristics were particularly good.

リーク電流密度については、Na/(Na+K)比が0.5未満である実施例5においてはリーク電流密度が10−6 A/cm 台以上の値を示したのに対して、Na/(Na+K)比が0.5以上、0.75以下の実施例6〜8においてはリーク電流密度が10−7 A/cm台の値が得られた。また、Na/(Na+K)比が0.75を超える実施例1〜4、9においては変位量がやや小さい値となったが、Na/(Na+K)比が0.5以上、0.75以下の実施例6〜8においては10μmを超える変位量を示した。 Regarding the leakage current density, in Example 5 in which the Na / (Na + K) ratio was less than 0.5, the leakage current density showed a value of 10 −6 A / cm 2 or more, whereas Na / ( In Examples 6 to 8 in which the Na + K) ratio was 0.5 or more and 0.75 or less, a leakage current density of 10 −7 A / cm 2 was obtained. Further, in Examples 1 to 4 and 9, where the Na / (Na + K) ratio exceeded 0.75, the displacement amount was slightly small, but the Na / (Na + K) ratio was 0.5 or more and 0.75 or less. In Examples 6 to 8, displacements exceeding 10 μm were shown.

表1に示すように、比較例1〜6の薄膜圧電素子の変位量は4.2〜6.6μmであったのに対して、実施例1〜12の変位量は6.5〜11.2μmの値が得られた。薄膜圧電素子の圧電特性は、本実施例の素子形状においては、5μm以上であれば実用に耐えるが、10μm以上であることがより好ましい。 As shown in Table 1, the displacement amounts of the thin film piezoelectric elements of Comparative Examples 1 to 6 were 4.2 to 6.6 μm, while the displacement amounts of Examples 1 to 12 were 6.5 to 11. A value of 2 μm was obtained. With regard to the piezoelectric characteristics of the thin film piezoelectric element, in the element shape of the present embodiment, if it is 5 μm or more, it is practical, but more preferably 10 μm or more.

比較例4〜6では変位量として5μm以上が得られたが、リーク電流密度が高くなった。これは、mの値が好適な範囲を外れていた、あるいは(Sr/Zr)が外れたことで圧電薄膜3の格子欠陥が増えたためであると考えられる。また、圧電薄膜3が(001)以外の方位に優先配向している比較例3では、リーク電流密度は良好な値であったが、上述のとおり、誘電損失を低減させることができず、また十分な圧電特性を得ることができなかった。 In Comparative Examples 4 to 6, the displacement amount was 5 μm or more, but the leakage current density was high. This is considered to be because the number of lattice defects of the piezoelectric thin film 3 increased because the value of m was out of the preferred range or (Sr / Zr) was out of range. In Comparative Example 3 in which the piezoelectric thin film 3 is preferentially oriented in a direction other than (001), the leakage current density was a good value, but as described above, the dielectric loss could not be reduced, and Sufficient piezoelectric characteristics could not be obtained.

上記のように、第一電極膜5と圧電薄膜3との間に中間層4有し、また圧電薄膜用のスパッタリングターゲットにBa、Ta、Mnを添加して作製した実施例10〜12の薄膜圧電素子100は変位量が11.0〜11.2μmで測定周波数100HzでのTanδ:Tanδ100が0.018〜0.024と良好な結果が得られた。また、リーク電流密度も10−8 A/cm台の値が得られた。このことから、中間層4を挿入することで圧電薄膜3の配向性が向上し、圧電特性が改善されたことで変位量が増加し、また、アルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有する圧電薄膜にBa、Ta、Mnを添加することによっても、リーク電流密度が低減された圧電薄膜素子が得られることが明らかである。 As described above, the thin film of Examples 10 to 12 having the intermediate layer 4 between the first electrode film 5 and the piezoelectric thin film 3 and adding Ba, Ta, and Mn to the sputtering target for the piezoelectric thin film. The piezoelectric element 100 had a displacement of 11.0 to 11.2 μm and Tanδ: Tanδ100 at a measurement frequency of 100 Hz of 0.018 to 0.024, and good results were obtained. In addition, a value of 10 −8 A / cm 2 was also obtained for the leakage current density. Therefore, the orientation of the piezoelectric thin film 3 is improved by inserting the intermediate layer 4, the displacement is increased by improving the piezoelectric characteristics, and the piezoelectric thin film having an alkali niobium oxide perovskite structure. It is apparent that a piezoelectric thin film element with a reduced leakage current density can also be obtained by adding Ba, Ta, and Mn.

本発明に係わる薄膜圧電素子は、所定の組成範囲にあり、(001)に優先配向しているペロブスカイト構造を有するアルカリニオブ酸化物系の圧電薄膜と、この圧電薄膜を挟んで配置される一対の電極膜とから構成されており、圧電アクチュエータの圧電薄膜としてこの誘電損失が小さく、大きな変位量の圧電薄膜を用いることで、駆動時に発熱することなく、十分な変位量を得ることができる。 A thin film piezoelectric element according to the present invention is in a predetermined composition range and has a perovskite structure having a perovskite structure preferentially oriented to (001), and a pair of electrodes arranged with the piezoelectric thin film interposed therebetween. This dielectric loss is small as the piezoelectric thin film of the piezoelectric actuator. By using a large displacement piezoelectric thin film, a sufficient displacement can be obtained without generating heat during driving.

また、圧電センサの圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失が小さく、大きな変位量の圧電薄膜を用いることで、動作時に発熱することなく十分な検出感度を得ることができる。 Further, by using the piezoelectric thin film having a small dielectric loss according to the present invention as the piezoelectric thin film of the piezoelectric sensor and having a large displacement, sufficient detection sensitivity can be obtained without generating heat during operation.

ハードディスクドライブのヘッドアセンブリに用いられる薄膜圧電素子において、圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失が小さく、大きな変位量の圧電薄膜を用いることで、駆動時に発熱することなく、十分なアクセス性を得ることができる。 In a thin film piezoelectric element used in a head assembly of a hard disk drive, a dielectric loss according to the present invention is small as a piezoelectric thin film, and sufficient accessibility is obtained without generating heat during driving by using a piezoelectric thin film with a large displacement. Can do.

そして、インクジェットプリンタヘッドの圧電アクチュエータに用いられる薄膜圧電素子において、圧電薄膜として本発明に係わる誘電損失が小さく、大きな変位量の圧電薄膜を用いることで、印刷時に発熱することのない高い安全性を有するインクジェットプリンタ装置を提供することができる。 In a thin film piezoelectric element used for a piezoelectric actuator of an ink jet printer head, the dielectric loss according to the present invention is small as a piezoelectric thin film, and a large displacement amount of the piezoelectric thin film provides high safety without generating heat during printing. An inkjet printer apparatus can be provided.

1 第二電極膜
3, 25, 30, 42 圧電薄膜
4 中間膜
5 第一電極膜
7 基板
10 ベースプレート
11 ロードビーム
12 フレクシャ
13, 40, 100 薄膜圧電素子
14 スライダ
14a ヘッド素子
15 配線用フレキシブル基板
20, 51 基材
21 圧力室
23 絶縁膜
24, 32 下部電極膜
26, 31 上部電極膜
27 ノズル
41 共通電極膜
43 個別電極膜
44 支持体
45 空洞
46 電流増幅器
47 電圧測定器
52 送信用圧電体膜
53 受信用圧電体膜
54a, 54b, 55a, 55b 電極膜
56 電極
57 上面用電極
58 配線
60 筐体
61 ハードディスク
62 ヘッドスタックアセンブリ
63 ボイスコイルモータ
64 アクチュエータアーム
65, 200 ヘッドアセンブリ
70 インクジェットプリンタヘッド
71 本体
72 トレイ
73 ヘッド駆動機構
110 基部
120, 130 アーム
300 圧電アクチュエータ
400 ジャイロセンサ
500 圧力センサ
600 脈波センサ
700 ハードディスクドライブ
800 インクジェットプリンタ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Second electrode film 3, 25, 30, 42 Piezoelectric thin film 4 Intermediate film 5 First electrode film 7 Substrate 10 Base plate 11 Load beam 12 Flexures 13, 40, 100 Thin film piezoelectric element 14 Slider 14a Head element 15 Flexible substrate 20 for wiring , 51 Base material 21 Pressure chamber 23 Insulating film 24, 32 Lower electrode film 26, 31 Upper electrode film 27 Nozzle 41 Common electrode film 43 Individual electrode film 44 Support body 45 Cavity 46 Current amplifier 47 Voltage measuring device 52 Transmitting piezoelectric film 53 Piezoelectric films 54a, 54b, 55a, 55b for reception Electrode film 56 Electrode 57 Upper electrode 58 Wiring 60 Housing 61 Hard disk 62 Head stack assembly 63 Voice coil motor 64 Actuator arm 65, 200 Head assembly 70 Inkjet printer head 71 Main body 72 g Lee 73 head driving mechanism 110 base 120, 130 arms 300 piezoelectric actuators 400 gyro sensor 500 pressure sensor 600 pulse wave sensor 700 hard disk drive 800 inkjet printer

Claims (7)

圧電薄膜と、該圧電薄膜を挟んで配置される一対の電極膜と、を有する薄膜圧電素子であって、
前記圧電薄膜は、組成式(K1−w−x NaSr(Nb1−y Zr)O で表されるアルカリニオブ酸化物系のペロブスカイト構造を有し、(001)に優先配向している
ことを特徴とする薄膜圧電素子。
ここで、
0.95≦m<1.05、 0.6≦(m・x/y)≦0.8
A thin film piezoelectric element having a piezoelectric thin film and a pair of electrode films arranged with the piezoelectric thin film interposed therebetween,
The piezoelectric thin film has a composition formula (K 1-w-x Na w Sr x) m (Nb 1-y Zr y) alkali niobate oxide of perovskite structure represented by O 3, the (001) A thin film piezoelectric element characterized by being preferentially oriented.
here,
0.95 ≦ m <1.05, 0.6 ≦ (m · x / y) ≦ 0.8
前記圧電薄膜において、Na(ナトリウム)/(Na+K(カリウム))比が0.5以上、0.75以下であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜圧電素子。 2. The thin film piezoelectric element according to claim 1, wherein the piezoelectric thin film has a Na (sodium) / (Na + K (potassium)) ratio of 0.5 or more and 0.75 or less. 前記圧電薄膜と前記一対の電極膜のうちの少なくともいずれか一方の電極膜との間にルテニウム酸ストロンチウム薄膜を有する請求項1又は2に記載の薄膜圧電素子。 The thin film piezoelectric element according to claim 1, further comprising a strontium ruthenate thin film between the piezoelectric thin film and at least one of the pair of electrode films. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電アクチュエータ。 A thin film piezoelectric actuator using the thin film piezoelectric element according to any one of claims 1 to 3. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の薄膜圧電素子を用いた薄膜圧電センサ。 The thin film piezoelectric sensor using the thin film piezoelectric element of any one of Claims 1 thru | or 3. 請求項4に記載の薄膜圧電アクチュエータを備えたハードディスクドライブ。 A hard disk drive comprising the thin film piezoelectric actuator according to claim 4. 請求項4に記載の薄膜圧電アクチュエータを備えたインクジェットプリンタ装置。 An inkjet printer apparatus comprising the thin film piezoelectric actuator according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007223863A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Tdk Corp Dielectric porcelain composition and method of manufacturing the same
JP2010067756A (en) * 2008-09-10 2010-03-25 Fujifilm Corp Piezoelectric film, piezoelectric element, and liquid discharge device
JP2010161330A (en) * 2008-12-08 2010-07-22 Hitachi Cable Ltd Piezoelectric thin film element
JP5071503B2 (en) * 2010-03-25 2012-11-14 日立電線株式会社 Piezoelectric thin film element and piezoelectric thin film device
JPWO2011132532A1 (en) * 2010-04-23 2013-07-18 株式会社村田製作所 Piezoelectric actuator and method for manufacturing piezoelectric actuator
WO2012020638A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 株式会社村田製作所 Method for manufacturing piezoelectric thin film element, piezoelectric thin film element, and member for piezoelectric thin film element

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