JP6237693B2 - 圧電素子 - Google Patents

Description

本発明は、圧電素子に関する。

スライダ駆動用のアクチュエータとして圧電素子を利用するディスク装置用サスペンションが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の圧電素子は、長方形板状の圧電体と、圧電体の一対の主面上に設けられている一対の外部電極と、を備えている。

特開２００２−１８４１４０号公報

上述の特許文献１に記載の圧電素子では、圧電素子の製造時、圧電素子のサスペンションへの実装時、及びサスペンションの駆動時などにおいて、外部衝撃により、圧電素子に割れ及び欠けといった損傷が生じる懼れがあった。

本発明は、損傷を抑制することが可能な圧電素子を提供することを目的とする。

本発明に係る圧電素子は、圧電体と第一及び第二外部電極とを有する積層体と、積層体を全体的に覆っている樹脂と、を備え、積層体は、直方体形状を呈し、かつ、互いに対向する第一及び第二主面と、第一及び第二主面の対向する第一方向に垂直な第二方向で互いに対向する第一及び第二端面と、第一及び第二方向に直交する第三方向で互いに対向する第一及び第二側面と、を有し、第一及び第二外部電極は、第一方向で圧電体を挟むように配置されており、樹脂には、積層体の第一主面側で第一外部電極が露出している第一開口と、積層体の第二主面側で第二外部電極が露出している第二開口と、が設けられており、第一及び第二開口は、第二方向で互いに離間している。

本発明に係る圧電素子は、積層体を全体的に覆っている樹脂を備えているので、樹脂を備えていない圧電素子に比べて、外部衝撃による損傷を抑制することが可能である。また、樹脂には、第一及び第二外部電極が露出している第一及び第二開口が設けられているので、第一及び第二開口を介して第一及び第二外部電極を引き出すことができる。さらに、第一及び第二開口は、積層体の異なる主面側に設けられている上、第二方向で互いに離間しているので、第一及び第二外部電極の短絡の発生を抑制することができる。

積層体の第二方向に沿う長さは、積層体の第三方向に沿う長さよりも長くてもよい。この場合、第一及び第二開口の第二方向の離間距離を長くし易いので、第一及び第二外部電極の短絡の発生をさらに抑制することができる。

第一開口は、積層体の第二方向での中央よりも第一端面側に設けられており、第二開口は、積層体の第二方向での中央よりも第二端面側に設けられていてもよい。この場合、第一及び第二開口の第二方向の離間距離が長くなるので、第一及び第二外部電極の短絡の発生をさらに抑制することができる。

第一及び第二開口の形状は、互いに相違していてもよい。この場合、圧電体の第一主面側と第二主面側とを外観から判別することができる。

本発明によれば、損傷を抑制することが可能な圧電素子を提供することができる。

第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。 図１に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。 図１に示された圧電素子の斜視図及び平面図である。 図１に示された一方の圧電素子の固定構造を説明するための平面図である。 図１に示された一方の圧電素子の固定構造を説明するための斜視図である。 図１に示された他方の圧電素子の固定構造を説明するための平面図である。 図１に示された圧電素子の製造方法を説明するための図である。 図１に示された圧電素子の製造方法を説明するための図である。 第二実施形態に係る圧電素子の斜視図である。 第一及び第二開口の形状の変形例を説明するための平面図である。

以下、添付図面を参照して、本実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（第一実施形態）
図１を参照して、第一実施形態に係る圧電アクチュエータの構成を説明する。第一実施形態は、ＨＤＤ用のサスペンション１０が圧電アクチュエータを含んでいる例である。図１は、第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。

図１に示されたデュアル・アクチュエータ方式のサスペンション１０は、ロードビーム１１と、マイクロアクチュエータ部１２と、ベースプレート１３と、ヒンジ部材１４と、を備えている。

ロードビーム１１は、ばね性を有する金属板からなる。ロードビーム１１の厚さは、たとえば、１００μｍ程度である。ロードビーム１１の先端部には、フレキシャ１５が取付けられている。フレキシャ１５は、ロードビーム１１よりもさらに薄い金属製の薄板ばねからなる。フレキシャ１５の前端部に、磁気ヘッドを構成するスライダ１６が配置されている。

ベースプレート１３の基部２０に、円形のボス孔２１が形成されている。ベースプレート１３の基部２０と前端部２２との間には、後述する圧電素子４０Ａを収容可能な大きさの一対の開口部２３が形成されている。一対の開口部２３の間に、ベースプレート１３の前後方向（サスペンション１０の軸線方向）に延びる帯状の連結部２４が設けられている。連結部２４は、ベースプレート１３の左右方向（サスペンション１０の前後方向と交差する方向）への所定範囲の撓みが許容されるように構成されている。

ベースプレート１３の基部２０は、図示しないボイスコイルモータによって駆動されるアクチュエータアームの先端部に固定されている。これにより、ベースプレート１３は、ボイスコイルモータによって旋回駆動される。ベースプレート１３は、ステンレス鋼などの金属板からなる。ベースプレート１３の厚さは、たとえば、２００μｍ程度である。本実施形態の場合、ベースプレート１３とヒンジ部材１４とによって、アクチュエータベース２５が構成されている。

ヒンジ部材１４は、基部３０と、ブリッジ部３１と、中間部３２と、一対のヒンジ部３３と、先端部３４と、を有している。基部３０は、ベースプレート１３の基部２０に重ねて固定されている。ブリッジ部３１は、帯状を呈し、ベースプレート１３の連結部２４と対応した位置に形成されている。中間部３２は、ベースプレート１３の前端部２２と対応した位置に形成されている。各ヒンジ部３３は、板厚方向に弾性変形可能な可撓性を有している。先端部３４は、ロードビーム１１に固定されている。ヒンジ部材１４は、ばね性を有する金属板からなる。ヒンジ部材１４の厚さは、たとえば、５０μｍ程度である。

マイクロアクチュエータ部１２には、圧電アクチュエータとして、一対の圧電素子４０Ａが配置されている。各圧電素子４０Ａは、いわゆる積層型圧電素子である。

ここで、圧電素子４０Ａの構成について、図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、図１に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。図３（ａ）は、図１に示された圧電素子の斜視図であり、図３（ｂ）は、図１に示された圧電素子の平面である。

図２及び図３に示されるように、圧電素子４０Ａは、積層体５０と、樹脂６０と、を備えている。

積層体５０は、直方体形状を呈している。なお、本実施形態において、直方体形状には、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。積層体５０は、第一方向Ｄ１で互いに対向する第一及び第二主面５０ａ，５０ｂと、第一及び第二主面５０ａ，５０ｂの対向する第一方向Ｄ１に垂直な第二方向Ｄ２で互いに対向する第一及び第二端面５０ｃ，５０ｄと、第一及び第二方向Ｄ１，Ｄ２に直交する第三方向Ｄ３で互いに対向する第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆと、を有している。

積層体５０の外形寸法は、たとえば、第一方向Ｄ１に沿う長さが０．０５ｍｍ、第二方向Ｄ２に沿う長さが１．５ｍｍ、及び、第三方向Ｄ３に沿う長さが０．５０ｍｍである。すなわち、積層体５０の第二方向Ｄ２に沿う長さは、積層体５０の第三方向Ｄ３に沿う長さよりも長い。

積層体５０は、圧電体４１と、第一方向Ｄ１で圧電体４１を挟むように配置されている第一及び第二外部電極５２，５３と、を有している。

圧電体４１は、直方体形状を呈している。圧電体４１は、第一方向Ｄ１で互いに対向する第一及び第二主面４１ａ，４１ｂと、第二方向Ｄ２で互いに対向する第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄと、第三方向Ｄ３で互いに対向する第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆと、を有している。圧電体４１は、第一主面４１ａが正極に、第二主面４１ｂが負極になるように分極処理されている。

圧電体４１の第一端面４１ｃは、主として積層体５０の第一端面５０ｃを構成している。圧電体４１の第二端面４１ｄは、主として積層体５０の第二端面５０ｄを構成している。圧電体４１の第一側面４１ｅは、主として積層体５０の第一側面５０ｅを構成している。圧電体４１の第二側面４１ｆは、主として積層体５０の第二側面５０ｆを構成している。

圧電体４１は、圧電セラミックからなる。圧電セラミックとしては、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３］、ＰＴ［ＰｂＴｉＯ_３］、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３］、又はチタン酸バリウム［ＢａＴｉＯ_３］などが挙げられる。圧電体４１は、たとえば、ＰＺＴなどの圧電セラミック材料で構成されている。

第一外部電極５２は、第一主面４１ａ上に設けられている。第一外部電極５２は、第一主面４１ａの全体を覆っている。第一外部電極５２の厚さは、たとえば、１００〜５００ｎｍ程度に設定されている。第一外部電極５２は、積層体５０の第一主面５０ａを構成している。

第二外部電極５３は、第二主面４１ｂ上に設けられている。第二外部電極５３は、第二主面４１ｂの全体を覆っている。第二外部電極５３の厚さは、第一外部電極５２の厚さと同じに設定されている。すなわち、第二外部電極５３の厚さは、たとえば、１００〜５００ｎｍ程度に設定されている。第二外部電極５３は、積層体５０の第二主面５０ｂを構成している。

本実施形態では、第一及び第二外部電極５２，５３は、Ａｕ層とされている。第一及び第二外部電極５２，５３は、スパッタリング法により形成されている。第一及び第二外部電極５２，５３は、スパッタリング法以外の方法（たとえば、焼き付け法、電解めっき法、又は蒸着法など）により形成されていてもよい。

第一及び第二外部電極５２，５３は、Ａｕ層以外の単層の同じ金属層（Ｃｒ層、Ｎｉ−Ｃｕ合金層、又はＮｉ層など）であってもよい。また、第一及び第二外部電極５２，５３は、Ｃｒ／Ｎｉ−Ｃｕ／Ａｕ積層構造（圧電体４１側から順にＣｒ層、Ｎｉ−Ｃｕ合金層、Ａｕ層が積層された構造）として形成されてもよい。すなわち、第一及び第二外部電極５２，５３は、同じ積層構造を有していてもよい。

樹脂６０は、積層体５０を全体的に覆っている。樹脂６０は、第一及び第二主面５０ａ，５０ｂと、第一及び第二端面５０ｃ，５０ｄと、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆと、を含む積層体５０の外表面上に全体的に設けられ、当該外表面を全体的に覆っている。言い換えると、圧電素子４０Ａは、六面が樹脂コーティングされている。

本実施形態では、樹脂６０は、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂ上に第一及び第二外部電極５２，５３を介して間接的に設けられるとともに、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ上と、第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆ上とに直接的に設けられている。また、樹脂６０は、第一及び第二外部電極５２，５３を介して第一及び第二主面４１ａ，４１ｂを覆っているとともに、直接接して第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄと、第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆとを覆っている。

樹脂６０は、樹脂部分６１，６２を有している。樹脂部分６１は、第一及び第二主面５０ａ，５０ｂ上に設けられている。樹脂部分６１は、たとえば、エポキシ樹脂とすることができる。樹脂部分６１の厚さは、たとえば、１μｍである。樹脂部分６２は、第一及び第二端面５０ｃ，５０ｄ上と、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆ上とに設けられている。樹脂部分６２は、たとえば、パラキシレン系ポリマー（たとえば、パリレン（登録商標））とすることができる。パリレン（登録商標）は、耐電圧性が高いので、圧電素子４０Ａの耐電圧性を向上させることができる。樹脂部分６２の厚さは、たとえば、０．１μｍである。

樹脂６０には、第一及び第二外部電極５２，５３の引き出し窓として、第一及び第二開口６５，６６が設けられている。第一開口６５により、積層体５０の第一主面５０ａ側では、第一外部電極５２が露出している。第二開口６６により、積層体５０の第二主面５０ｂ側では、第二外部電極５３が露出している。なお、図３（ａ）では、説明理解の容易性を考慮し、第一及び第二開口６５，６６にハッチングを付している。

第一開口６５は、積層体５０の第一主面５０ａ側の樹脂部分６１に設けられている。第一開口６５は、積層体５０の第二方向Ｄ２での中央よりも第一端面４１ｃ側に設けられている。第二開口６６は、積層体５０の第二主面５０ｂ側の樹脂部分６１に設けられている。第二開口６６は、積層体５０の第二方向Ｄ２での中央よりも第二端面４１ｄ側に設けられている。第一及び第二開口６５，６６は、第二方向Ｄ２で互いに離間している。第一及び第二開口６５，６６の第二方向Ｄ２での離間距離は、たとえば、１ｍｍである。第一及び第二開口６５，６６の形状は、第一方向Ｄ１から見て（すなわち、平面視で）、互いに相違している。

第一開口６５は、平面視で長方形状を呈し、一対の長辺が第三方向Ｄ３に沿って配置されている。第一開口６５の各長辺の長さは、第一主面５０ａの各短辺の長さと同等である。すなわち、第一開口６５の各長辺の長さは、たとえば、０．５０ｍｍである。第一開口６５は、第一端面５０ｃから第二方向Ｄ２に離間している。第一開口６５と第一端面５０ｃとの第二方向Ｄ２での離間距離は、たとえば、０．０６ｍｍである。第一開口６５の一対の短辺は、平面視で第一主面５０ａの一対の長辺に接続している。第一開口６５の各短辺の長さは、たとえば、０．１５ｍｍである。

第二開口６６は、平面視で略半円形状を呈し、直線部分（すなわち、弦）が第三方向Ｄ３に沿って第二端面５０ｄ側に配置されるとともに、曲線部分（すなわち、円弧）が第一端面５０ｃ側に配置されている。第二開口６６は、たとえば、直径０．３４ｍｍの略半円形状である。すなわち、直線部分の長さは、たとえば、０．３４ｍｍである。第二開口６６は、第二端面５０ｄから第二方向Ｄ２に離間している。第二開口６６と第二端面５０ｄとの第二方向Ｄ２の離間距離は、たとえば、０．０６ｍｍである。第二開口６６は、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆから第三方向Ｄ３に離間している。第二開口６６と第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆとの第三方向Ｄ３の離間距離は、たとえば、それぞれ０．０５ｍｍである。

続いて、圧電素子４０Ａの固定構造について、図２、図４〜図６を参照しつつ説明する。図４は、図１に示された一方の圧電素子の固定構造を説明するための平面図である。図５、は、図１に示された一方の圧電素子の固定構造を説明するための斜視図である。図６は、図１に示された他方の圧電素子の固定構造を説明するための平面図である。なお、図４及び図５の圧電素子は、図２の圧電素子に対応している。

図２、図４〜図６に示されるように、一方の圧電素子４０Ａは、第二方向Ｄ２が、ベースプレート１３の前後方向（サスペンション１０の軸線方向）に沿うようにして、対応する開口部２３に収容されている。すなわち、各圧電素子４０Ａは、対応する開口部２３に固定されて配置されている。

図２、図４及び図５に示されるように、一方の圧電素子４０Ａは、第一主面５０ａが基部３０及び中間部３２と対向するように、基部３０及び中間部３２に支持されている。すなわち、第一主面５０ａが支持面として機能し、第二主面５０ｂが非支持面として機能している。詳細には、一方の圧電素子４０Ａでは、第二端面５０ｄ側が、中間部３２に支持されるように、中間部３２に樹脂５４及び導電性樹脂（導電性ペースト）５５によって固定されているとともに、第一端面５０ｃ側が、基部３０に支持されるように、基部３０に導電性樹脂５５によって固定されている。

より詳細には、第二端面５０ｄ側では、第一主面５０ａ上の樹脂部分６１と、第二端面５０ｄ上の樹脂部分６２と、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆ上の樹脂部分６２とが、樹脂５４によって中間部３２に固定されている。また、第二開口６６により露出している第二外部電極５３上と、第二開口６６の第二端面５０ｄ側に設けられた樹脂部分６１上には、導電性樹脂５５が設けられている。第二外部電極５３は、導電性樹脂５５によって図示しない電気配線に接続されている。導電性樹脂５５は、導電性材料（たとえば、金属粒子など）を含有する樹脂である。

ここで、第二端面５０ｄ側の導電性樹脂５５では、第一端面５０ｃ側の端部が、第二開口６６の円弧に沿うようにして、設けられている。すなわち、導電性樹脂５５の設けられる範囲は、第二開口６６の形状によって規定されている。これは、樹脂部分６１に対する導電性樹脂５５の濡れ性が、第二外部電極５３に対する導電性樹脂５５の濡れ性よりも低いことにより、導電性樹脂５５が第二開口６６をはみ出して濡れ広がることが抑制されるためである。

第一端面５０ｃ側では、第一主面５０ａ上の樹脂部分６１と、第一端面５０ｃ上の樹脂部分６２と、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆ上の樹脂部分６２と、第一開口６５により樹脂部分６１から露出している第一外部電極５２とが、導電性樹脂５５によって基部３０に固定されている。第一外部電極５２は、導電性樹脂５５によって図示しない電気配線に接続されている。

図６に示されるように、他方の圧電素子４０Ａは、第二主面５０ｂが基部３０及び中間部３２と対向するように、基部３０及び中間部３２に支持されている。すなわち、第二主面５０ｂが支持面として機能し、第一主面５０ａが非支持面として機能している。詳細には、他方の圧電素子４０Ａでは、第一端面５０ｃ側が、中間部３２に支持されるように、中間部３２に樹脂５４及び導電性樹脂５５によって固定されているとともに、第二端面５０ｄ側が、基部３０に支持されるように、基部３０に導電性樹脂５５によって固定されている。

ここで、第一端面５０ｃ側の導電性樹脂５５では、第二端面５０ｄ側の端部が、第一開口６５の第一端面５０ｃ側の長辺に沿うようにして、設けられている。すなわち、導電性樹脂５５の設けられる範囲は、第一開口６５の形状によって規定されている。これは、樹脂部分６１に対する導電性樹脂５５の濡れ性が、第二外部電極５３に対する導電性樹脂５５の濡れ性よりも低いことにより、導電性樹脂５５が第一開口６５をはみ出して濡れ広がることが抑制されるためである。

第二端面５０ｄ側では、第二主面５０ｂ上の樹脂部分６１と、第二端面５０ｄ上の樹脂部分６２と、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆ上の樹脂部分６２と、第二開口６６（図３参照）により樹脂部分６１から露出している第二外部電極５３とが、導電性樹脂５５によって基部３０に固定されている。第二外部電極５３は、導電性樹脂５５によって図示しない電気配線に接続されている。

このように、他方の圧電素子４０Ａは、一方の圧電素子４０Ａに対して、第一及び第二端面５０ｃ，５０ｄの配置が逆となるように、かつ、第一及び第二主面５０ａ，５０ｂの配置が逆になるように支持部材（中間部３２及び基部３０）に固定されている。

次に、上述した圧電素子４０Ａの製造方法について、図７及び図８を参照しつつ説明する。

図７（ａ）に示されるように、まず、圧電素子基板７０をカット用フィルム８０上に貼りつける。圧電素子基板７０は、分極処理された圧電体基板７１と、圧電体基板７１の各主面上に設けられた電極膜７２，７３と、電極膜７２，７３上に設けられている樹脂７４と、を備えている。樹脂７４は、たとえば、印刷機を用いた印刷によって電極膜７２，７３上に設けられる。樹脂７４は、複数の第一及び第二開口６５，６６を有している。圧電素子基板７０は、電極膜７２の設けられた主面側がカット用フィルム８０と対向するように、カット用フィルム８０上に貼り付けられている。カット用フィルム８０は、たとえば、ＵＶテープである。

続いて、図７（ｂ）に示されるように、圧電素子基板７０を切断して個片化する。圧電素子基板７０の切断処理は、たとえば、ダイシングブレードを用いて行われる。これにより、圧電体４１と、圧電体４１上に設けられた第一及び第二外部電極５２，５３と、有する積層体５０と、第一及び第二外部電極５２，５３上に設けられた樹脂部分６１と、を備える複数の圧電素子が得られる。複数の圧電素子は切断溝Ｓによって分離されている。

続いて、図８（ａ）に示されるように、切断処理により得られた圧電素子に対して、カット用フィルム８０に貼り付けたままで樹脂７５の蒸着を行う。樹脂７５は、たとえば、パリレン（登録商標）とすることができる。蒸着によれば、樹脂７５を薄く設けることができる。樹脂７５は、切断溝Ｓ内にも設けられる。これにより、樹脂７５は、圧電体４１の第一主面５０ａ以外の外表面上に設けられる。

続いて、図８（ｂ）に示されるように、樹脂７５が設けられた圧電素子に対して、カット用フィルム８０に貼り付けたままでプラズマエッチングを行う。プラズマエッチングは、たとえば、酸素プラズマエッチングとすることができる。切断溝Ｓ内では、第二主面５０ｂ上よりも、遮蔽効果によりエッチングレートが小さくなる。このため、第二主面５０ｂ上の樹脂７５が選択的に取り除かれる。これにより、切断溝Ｓ内には、樹脂部分６２に対応する樹脂７５が残留する。以上により、圧電素子４０Ａが得られる。

（第二実施形態）
図９を参照して、第二実施形態に係る圧電素子の構成を説明する。図９に示されるように、第二実施形態に係る圧電素子４０Ｂは、第一及び第二開口６５，６６が平面視で互いに同じ形状を呈している点で、第一実施形態に係る圧電素子４０Ａと相違し、その他の点で一致している。ここでは、第一及び第二開口６５，６６が平面視で略長方形状を呈している。なお、図９では、図３（ａ）と同様に、説明理解の容易性を考慮し、第一及び第二開口６５，６６にハッチングを付している。

以上説明したように、第一及び第二実施形態では、圧電素子４０Ａ，４０Ｂは、圧電体４１と第一及び第二外部電極５２，５３とを有する積層体５０が、樹脂６０により全体的に覆われて外部衝撃から保護されている。このため、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの製造時、サスペンション１０への実装時、及びサスペンション１０の駆動時などにおいて、圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、樹脂６０を備えていない圧電素子に比べて、損傷を抑制することができる。特に、圧電体４１は、脆性材料からなるため、外部衝撃により割れ及び欠けが生じ易く、また、パーティクルが生じ易い。本実施形態では、圧電体４１は、外部に露出していないので、割れ、欠け、及びパーティクルの発生が抑制される。

また、樹脂６０には、第一及び第二外部電極５２，５３が露出している第一及び第二開口６５，６６が設けられている。このため、第一及び第二開口６５，６６を介して第一及び第二外部電極５２，５３を引き出すことができる。第一開口６５は、第一主面５０ａ上に設けられ、第二開口６６は、第二主面５０ｂ上に設けられている。また、第一開口６５は、積層体５０の第二方向Ｄ２での中央よりも第一端面５０ｃ側に設けられ、第二開口６６は、積層体５０の第二方向Ｄ２での中央よりも第二端面５０ｄ側に設けられている。

第一及び第二外部電極５２，５３に電気的に接続する部分同士のなす距離（電極間距離）が短いと、短絡が生じる可能性がある。特に、同一主面上に第一及び第二外部電極５２，５３に電気的に接続する部分が存在すると、気中放電による短絡が生じる可能性がある。これに対して、圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、第一及び第二開口６５，６６は、積層体５０の異なる主面側に設けられている上、第二方向Ｄ２で互いに離間しているので、第一及び第二外部電極５２，５３の短絡が生じ難い。また、圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、同一主面上に第一及び第二外部電極５２，５３に電気的に接続する部分が存在しないので、その点でも短絡が生じ難く、信頼性が向上する。

また、樹脂部分６２として、耐電圧性が高いパリレン（登録商標）を用いることにより、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの耐電圧性を向上することができる。これにより、圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、信頼性がさらに向上する。

圧電素子４０Ａ，４０Ｂを圧電アクチュエータとして用いる際、第一及び第二開口６５，６６はいずれも導電性樹脂５５によって覆われる。このため、第一及び第二開口６５，６６を介して、圧電体４１及び第一及び第二外部電極５２，５３といった圧電素子４０Ａ，４０Ｂの構成材料がパーティクルとして脱離するのを抑制することができる。

圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、樹脂６０が第一及び第二開口６５，６６を有していることにより、特に、非支持面として機能している主面（以下、非支持面という）上において、導電性樹脂５５の設けられる範囲を制御することができる。これにより、非支持面上に導電性樹脂５５を形成する際、導電性樹脂５５が、非支持面上から、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆ、さらには支持面として機能している主面へと垂れて形成されることを抑制することができる。仮に、導電性樹脂５５が垂れて形成された場合であっても、圧電素子４０Ａ，４０Ｂは、第一及び第二主面５０ａ，５０ｂと、第一及び第二側面５０ｅ，５０ｆと、が樹脂５４により覆われているため、短絡の発生が抑制される。また、第一及び第二開口６５，６６は、いずれも第一及び第二主面５０ａ，５０ｂを第三方向Ｄ３に二等分する中心線に対して線対称である。このため、非支持面上において導電性樹脂５１が中心線に対して偏って設けられることを抑制することができる。

圧電素子４０Ａでは、第一及び第二開口６５，６６の形状は、互いに相違している。このため、圧電素子４０Ａの極性をその外観から容易に識別することができる。たとえば、製造現場において、画像認識により圧電素子４０Ａの極性を識別することができるので、生産性が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

たとえば、第一及び第二開口６５，６６の形状は、長方形状及び半円形状に限られず、第一及び第二外部電極５２，５３を引き出すことができれば、どのような形状であってもよい。

図１０は、第一及び第二開口の形状の変形例について説明するための平面図である。なお、図１０では、図３（ａ）及び図９と同様に、説明理解の容易性を考慮し、第一開口にハッチングを付している。また、以下では、第一開口の形状として、各形状について説明するが、各形状は第二開口の形状であってもよい。

図１０（ａ）に示される第一開口は、平面視で円形状を呈している。第一開口は、第一主面の各長辺（すなわち、第一及び第二側面）及び各短辺（すなわち、第一及び第二端面）からそれぞれ離間している。第一開口は、第一主面の各長辺から等しい距離に設けられている。

図１０（ｂ）に示される第一開口は、平面視で楕円形状を呈している。第一開口は、第一主面の各長辺及び各短辺からそれぞれ離間している。第一開口は、第一主面の各長辺から等しい距離に設けられている。第一開口の楕円の長軸方向は、第一主面の長辺方向に一致している。

図１０（ｃ）に示される第一開口は、平面視で長方形状を呈している。第一開口は、第一主面の各長辺及び各短辺からそれぞれ離間している。第一開口の長方形の長辺方向は、第一主面の短辺方向に一致している。第一開口と第一主面の第一端面側の短辺との離間距離は、第一開口と第一主面の各長辺との離間距離と同等である。

図１０（ｄ）に示される第一開口は、平面視で長方形状を呈している。第一開口は、第一主面の各長辺及び各短辺からそれぞれ離間している。第一開口の長方形の長辺方向は、第一主面の長辺方向に一致している。第一開口は、第一主面の各長辺から等しい距離に設けられている。第一開口と第一主面の第一端面側の短辺との離間距離は、第一開口と第一主面の各長辺との離間距離よりも短い。

図１０（ｅ）に示される第一開口は、平面視で半円形状を呈している。第一開口は、第一主面の各長辺及び各短辺からそれぞれ離間している。第一開口の直線部分は、第二端面側に配置されるとともに、第一開口の曲線部分は、第一端面側に配置されている。第一開口と第一主面の第一端面側の短辺との離間距離は、第一開口と第一主面の各長辺との離間距離と略同等である。第一開口の直線部分は、第一主面の各短辺と平行をなしている。

図１０（ｆ）に示される第一開口は、平面視で台形状を呈する部分と、長方形状を呈する部分とが一体化されて構成されている。台形の下底の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しく、台形の上底の長さは、下底の長さよりも短い。長方形の長辺方向は、第一主面の短辺方向に一致している。長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しい。台形の下底は、長方形の一方の長辺に接続している。台形の上底は、第一主面の第一端面側の短辺の中央部に接続している。長方形の各短辺は、第一主面の各長辺に接続している。

図１０（ｇ）に示される第一開口は、平面視で半円形状を呈している。第一開口は、第一主面の各短辺及び第一端面側の長辺のそれぞれと接続している。第一開口の半円の直径は、第一主面の各短辺の長さに等しい。第一開口の直線部分は、第二端面側に配置され、第一開口の曲線部分は第一端面側に配置されている。第一開口の直線部分は、第一主面の各短辺と平行をなしている。

図１０（ｈ）に示される第一開口は、平面視で長方形状を呈している。第一開口の長方形の長辺方向は、第一主面の長辺方向に一致している。第一開口の各長辺は、第一主面の各長辺から離間している。第一開口の各長辺と第一主面の各長辺との離間距離は、互いに等しい。第一開口の短辺の一方は、第一主面の第一端面側の短辺の中央部に接続している。

図１０（ｉ）に示される第一開口は、平面視で２つの長方形状を呈する部分が一体化されて構成されている。２つの長方形の長辺方向は、いずれも第一主面の短辺方向に一致している。一方の長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さよりも短い。他方の長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しい。一方の長方形は、一方の長辺が第一主面の第一端面側の短辺の中央部に接続するとともに、他方の長辺が他方の長方形の一方の長辺の中央部に接続している。一方の長方形の各短辺は、第一主面の各長辺から離間している。一方の長方形の各短辺と、第一主面の各長辺との離間距離は、互いに等しい。他方の長方形の各短辺は、第一主面の各長辺に接続している。

図１０（ｊ）に示される第一開口は、平面視で２つの長方形状を呈する部分が一体化されて構成されている。一方の長方形の長辺方向は、第一主面の短辺方向に一致している。一方の長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しい。他方の長方形の長辺方向は、第一主面の長辺方向に一致している。他方の長方形の各短辺の長さは、第一主面の各短辺の長さよりも短い。一方の長方形は、一方の長辺が第一主面の第一端面側の短辺に接続している。他方の長方形は、一方の長辺が一方の長方形の他方の長辺の中央部に接続している。一方の長方形の各短辺は、第一主面の各長辺に接続している。他方の長方形の各長辺は、第一主面の各長辺から離間している。他方の長方形の各長辺と、第一主面の各長辺との離間距離は、互いに等しい。

図１０（ｋ）に示される第一開口は、平面視で台形状を呈する部分と、長方形状を呈する部分とが一体化されて構成されている。台形の下底の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しく、台形の上底の長さは、下底の長さよりも短い。長方形の長辺方向は、第一主面の短辺方向に一致している。長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しい。長方形の一方の長辺は、第一主面の第一端面側の短辺に接続し、他方の長辺は、台形の上底に接続している。

図１０（ｌ）に示される第一開口は、平面視で半円形状を呈している。半円の直径は、第一主面の各短辺の長さと等しい。第一開口の直線部分は、第一主面の第一端面側の短辺に接続している。

図１０（ｍ）に示される第一開口は、平面視で長方形状を呈している。長方形の各長辺の長さは、第一主面の各短辺の長さと等しい。長方形の長辺方向は、第一主面の短辺方向に一致している。長方形は、一方の長辺が第一主面の第一端面側の短辺に接続している。長方形の各短辺は、第一主面の各長辺に接続している。

図１０（ａ）〜図１０（ｅ）に示される第一開口は、第一主面の各長辺及び各短辺から離間している。すなわち、外部衝撃により欠け易い積層体の稜線部（すなわち、第一及び第二端面と第一及び第二主面とを接続している各稜線部、第一及び第二端面と第一及び第二側面とを接続している各稜線部、並びに、第一及び第二側面と第一及び第二主面とを接続している各稜線部）が、樹脂により覆われている。したがって、これらの形状の場合、稜線部のチッピングを抑制することができる。

図１０（ｆ）〜図１０（ｉ）に示される第一開口は、積層体の角部（すなわち、第一及び第二主面と、第一及び第二端面と、第一及び第二側面との頂点部分。さらに、言い換えると、積層体の各稜線部の交点部分。）にまで達していない。すなわち、外部衝撃により特に欠け易い角部が、樹脂により覆われている。したがって、これらの形状の場合、角部のチッピングを抑制することができる。

また、図１０（ｆ）〜図１０（ｉ）に示される形状では、図１０（ａ）〜図１０（ｅ）に示される形状と比べて、第一開口の面積を大きくし易い。このため、図２に示される第一及び第二外部電極５２，５３と導電性樹脂５５との導通が取り易い。また、図２に示される樹脂６０として、第一及び第二外部電極５２，５３との密着性が比較的低い樹脂が使用される場合は、稜線部から樹脂６０が剥離する懼れがある。この場合は、図１０（ｆ）〜図１０（ｉ）に示される形状とすることにより、稜線部から樹脂６０が剥離するのを抑制することができる。

図２に示される樹脂５４及び導電性樹脂５５には、圧電素子を支持部材に強固に固定するような接着性に対する要求がある。また、樹脂６０には、圧電体の変形を妨げ難いような柔軟性に対する要求がある。したがって、樹脂６０は、樹脂５４及び導電性樹脂５５に比べて、変形し易く軟らかい材料が選ばれる場合がある。この場合は、圧電体と支持部材との間に存在する樹脂６０の変形分だけ、支持部材に圧電素子の変位が伝わり難い。この場合であっても、第一開口の面積を大きくするとともに、圧電体と支持部材との間に存在する樹脂６０の面積を小さくすることにより、圧電素子の変位の低下を抑制することができる。

図１０（ｊ）〜図１０（ｍ）に示される第一開口は、積層体の角部を含む稜線部にまで達している。したがって、これらの形状の場合も、図１０（ｆ）〜図１０（ｉ）に示される形状よりもさらに面積を大きくし易い。なお、ここでは、図１０（ｆ）〜図１０（ｉ）に示される形状と同じ面積の例が示されている。また、図２に示される樹脂６０として、第一及び第二外部電極５２，５３との密着性が比較的低い樹脂が使用される場合は、角部から樹脂６０が剥離する懼れがある。この場合は、図１０（ｊ）〜図１０（ｍ）に示される形状とすることにより、角部から樹脂６０が剥離するのを抑制することができる。

また、樹脂６０の厚さは、全体的に均一の厚さであってもよいし、部分的に異なっていてもよい。たとえば、外部衝撃により欠け易い積層体５０の稜線部を保護するため、樹脂６０は、これらの稜線部近傍において、稜線部以外の部分よりも厚く設けられてもよい。

樹脂部分６１，６２の厚さが互いに同じでもよいし、異なっていてもよい。また、樹脂部分６２の厚さが、樹脂部分６１の厚さよりも薄くてもよい。上述のように、樹脂６０が設けられていることにより、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの損傷を抑制するという本実施形態の効果が得られる。また、樹脂６０の厚さが厚い程、その効果が高くなる。しかしながら、樹脂６０の厚さが厚い程、圧電体４１の変形（振動）が阻害され易くなる。この結果、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの変位が減少する。

これに対して、樹脂部分６２の厚さを薄くした場合は、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ側と、第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆ側とにおいて圧電体４１の変形（振動）が阻害され難い。すなわち、圧電体４１は、圧電体４１の体積を維持したまま変位しようとするため、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ側では伸びるように変形しようとする代わりに、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂ側並びに第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆ側では縮むように変形しようとする。樹脂部分６２の厚さを薄くした場合は、樹脂部分６２の厚さを樹脂部分６１の厚さと同様に厚くした場合と比べて、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ側の伸びるような変形と、第一及び第二側面４１ｅ，４１ｆ側の縮むような変形が、阻害され難くなる。この結果、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの変位の減少度合いを低く抑えることができる。

また、第一及び第二外部電極５２，５３に加えて、圧電体４１内に内部電極を備えていてもよい。また、第一及び第二外部電極５２，５３は、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂ上に加えて、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ上に設けられ、内部電極と、第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄ上に設けられた第一及び第二外部電極５２，５３とが接続されていてもよい。

また、樹脂６０は、第一及び第二開口６５，６６以外にも、圧電体４１又は第一及び第二外部電極５２，５３を露出させる開口を有していてもよい。

また、第一及び第二開口６５，６６は、第一方向Ｄ１から見て重複部分を有さない方が好ましく、第二方向Ｄ２で互いに少しでも離間していればよい。また、積層体５０の第二方向Ｄ２に沿う長さは、積層体５０の第三方向Ｄ３に沿う長さよりも短くてもよい。

樹脂６０の形成方法は、印刷及び蒸着による形成方法に限られない。また、樹脂部分６１の材料と樹脂部分６２の材料とが同じであってもよい。たとえば、樹脂部分６１の材料と樹脂部分６２の材料を同じとして、樹脂６０全体を蒸着により形成してもよい。この場合、第一及び第二開口６５，６６はマスクを用いて形成することができる。

圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０と、ベースプレート１３の前端部２２及び基部２０とが支持部材として機能しているが、これに加えて、たとえば、ベースプレート１３の連結部２４が支持部材として機能してもよい。また、たとえば、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０のみが支持部材として機能してもよい。

本発明は、ＨＤＤ用のサスペンション１０のマイクロアクチュエータ部１２以外の圧電アクチュエータに用いることができる。

１０…サスペンション、１１…ロードビーム、１２…マイクロアクチュエータ部、１３…ベースプレート、１４…ヒンジ部材、２５…アクチュエータベース、３０…基部、３２…中間部、４０Ａ，４０Ｂ…圧電素子、４１…圧電体、５０…積層体、５０ａ…第一主面、５０ｂ…第二主面、５０ｃ…第一端面、５０ｄ…第二端面、５０ｅ…第一側面、５０ｆ…第二側面、５２…第一外部電極、５３…第二外部電極、６０…樹脂、６１…樹脂部分、６２…樹脂部分、６５…第一開口、６６…第二開口、Ｄ１…第一方向、Ｄ２…第二方向、Ｄ３…第三方向。

Claims (4)

1. 圧電体と第一及び第二外部電極とを有する積層体と、前記積層体を全体的に覆っている樹脂と、を備え、
   前記積層体は、直方体形状を呈し、かつ、互いに対向する第一及び第二主面と、前記第一及び第二主面の対向する第一方向に垂直な第二方向で互いに対向する第一及び第二端面と、前記第一及び第二方向に直交する第三方向で互いに対向する第一及び第二側面と、を有し、
   前記第一及び第二外部電極は、前記第一方向で前記圧電体を挟むように配置されており、
   前記樹脂には、前記積層体の前記第一主面側で前記第一外部電極が露出している第一開口と、前記積層体の前記第二主面側で前記第二外部電極が露出している第二開口と、が設けられており、
   前記第一及び第二開口は、前記第二方向で互いに離間している、
   圧電素子。
2. 前記積層体の前記第二方向に沿う長さは、前記積層体の前記第三方向に沿う長さよりも長い、
   請求項１に記載の圧電素子。
3. 前記第一開口は、前記積層体の前記第二方向での中央よりも前記第一端面側に設けられており、
   前記第二開口は、前記積層体の前記第二方向での中央よりも前記第二端面側に設けられている、
   請求項１又は２に記載の圧電素子。
4. 前記第一及び第二開口の形状は、互いに相違している、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧電素子。
   
   

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