JPH0412678A

JPH0412678A - 圧電／電歪膜型アクチュエータの製造方法

Info

Publication number: JPH0412678A
Application number: JP2115665A
Authority: JP
Inventors: Yukihisa Takeuchi; 幸久武内; Koji Kimura; 浩二木村
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1990-05-01
Filing date: 1990-05-01
Publication date: 1992-01-17
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: EP0455342A1; DE69106431D1; US5126615A; EP0455342B1; JPH07108102B2; DE69106431T2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、変位制御素子、個体素子モーターリレー、ス
イッチ、シャッター、プリンタヘッド、ポンプ、ファン
、インクジェットプリンタ等に用いられる圧電／電歪型
アクチュエータに関するものである。ここで、アクチュ
エータとは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換、
即ち機械的な変位または応力に変換する素子を意味する
ものである。

（背景技術）近年、光学や精密加工等の分野において、サブミクロン
のオーダーで光路長や位置を調整する変位制御素子が所
望されるようになってきており、これに応えるものとし
て、強誘電体等の圧電／電歪材料に電界を加えたときに
起こる逆圧電効果や電歪効果に基づくところの変位を利
用した素子である圧電／電歪アクチュエータの開発が進
められている。

ところで、かかる圧電／電歪アクチュエータの構造とし
ては、従来から、モノモルフ型、ユニモルフ型、バイモ
ルフ型、積層型が知られているが、その中でも、モノモ
ルフ型、ユニモルフ型、バイモルフ型は、電界誘起歪の
横効果を利用して屈曲変位を得るために、比較的大きな
変位が得られるものの、発生力が小さく、また応答速度
が遅く、電気機械変換効率が悪いという問題を内在する
ものであった。一方、積層型は、電界誘起歪の瞳効果を
利用しているために、それら発生力や応答速度において
優れ、また電気機械変換効率も高いものであるが、発生
変位が小さいという問題を内在していた。

しかも、それら従来のユニモルフ型やバイモルフ型のア
クチュエータにおいては、何れも、圧電／電歪板等の板
状の構成部材を、接着剤等を用いて張り付けてなる構造
を採用するものであるために、アクチュエータとしての
作動の信幀性にも問題があるものであった。

このように、従来の圧電／電歪アクチュエータには、そ
れぞれ、一長一短があり、また解決されるべき幾つかの
問題を内在するものであったのである。

（解決課題）ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その課題とするところは、接着剤等
で張り付けた構造ではなく、相対的に低駆動電圧で大変
位が得られ、応答速度が速く、且つ発生力が大きく、ま
た高集積化が可能である圧電／電歪膜型アクチュエータ
を提供するものである。

（解決手段）そして、本発明にあっては、そのような課題解決のため
に、第一の電極膜と圧電／電歪膜と第二の電極膜とを順
次層状に積層せしめて、圧電／電歪駆動部をセラミック
基板上に形成してなる圧電／電歪膜型アクチュエータ、
若しくは複数の帯状電極膜とその電極膜間にそれら電極
膜と接するように形成される圧電／電歪膜とによって、
圧電／電歪駆動部をセラミック基板上に形成してなる圧
電／電歪膜型アクチュエータにおいて、少なくとも該圧
電／電歪駆動部形成部位における少なくとも粒界に鉛元
素を含むセラミック基板を用い、このセラミック基板に
、前記圧電／電歪駆動部を形成したことを特徴とする圧
電／電歪膜型アクチュエータを、その要旨とするもので
ある。

（作用・効果）このような本発明に従う圧電／電歪膜型アクチュエータ
構造によれば、膜状の圧電／電歪体となるものであると
ころから、相対的に低駆動電圧にて大変位が得られ、ま
た応答速度が速く、且つ発生力も大きく、更には高集積
化が可能となる特徴を発揮するのである。

また、本発明は、基板と電極膜、基板と圧電／電歪膜、
または電極膜と圧電／電歪膜を接合する構成を採用する
ものであるために、薄板を接合するような従来のユニモ
ルフ型、バイモルフ型等のアクチュエータで採用されて
いる如き接着剤等を何等用いることなく、一体化して、
目的とする圧電／電歪膜型アクチュエータを得ることが
出来るところから、長期使用に対する信頬性も高く、ま
た変位量ドリフトも小さい特徴を発揮するのである。

特に、鉛元素を含む粒界の位置するセラミック基板部位
上に、少なくとも圧電／電歪駆動部を形成することによ
り、粒界に生成した鉛元素を含む低融点材料の効果で、
基板と膜とは強固に接着せしめられ、また基板と圧電／
電歪膜を熱処理すれば、基板と膜のストレスが緩和され
、以て緻密な圧電／電歪膜を得ることが出来、振動板と
なるセラミック基板への力の伝達が効率よく行なわれる
という特徴を発揮するのである。

また、このような本発明の圧電／電歪膜型アクチュエー
タにおいては、鉛元素は、一般に、多結晶体であるセラ
ミック基板の結晶粒界中において、酸化物の如き化合物
等の形態で存在しており、そしてそのような鉛元素が、
その粒界中に、一般に粒界物質の全重量に対して４０重
量％以上、好ましくは５０重量％以上、更に好ましくは
６０重量％以上において含まれてなるセラミック基板を
用いて、その上に、目的とする圧電／電歪駆動部が構成
されていることが望ましい。

さらに、本発明に従う圧電／電歪膜型アクチュエータは
、圧電／電歪駆動部が膜状に形成されるために、同一基
板面上に多数個の素子を形成することが容易に出来、か
かる圧電／電歪駆動部の高集積化が可能となる特徴も有
している。

なお、本発明に係る圧電／電歪膜型アクチュエータは、
低電圧駆動が可能で、しかも大きい屈曲変位・発生力を
得るために、有利には、その厚さは、３００μｍ以下、
好ましくは１５０μｍ以下とされることが望ましく、ま
たセラミック基板の板厚としては、１００μｍ以下、好
ましくは５０μｍ以下とされることとなる。

（具体的構成・実施例）以下に、本発明に従う圧電／電歪膜型アクチュエータの
具体的構造を示す図面を参照しつつ、本発明を、更に具
体的に明らかにすることとする。

なお、理解を容易にするために、各図面を通して、同様
の構造を有するものは、同一の符号を付すものとする。

先ず、第１図は、本発明におけるセラミック基板の断面
形態を概略的に示すものである。従来のセラミック基板
においては、多結晶体であるセラミック基板を構成する
主成分のセラミック粒子の粒界（結晶粒界）には、石英
ガラス等の介在物が存在するのみであるが、本発明に従
うセラミンク基板は、その粒界に、鉛元素を酸化物等の
化合物形態において拡散させること等によって形成され
る低融点材料を含有するものである。なお、図面中、２
４は、セラミック粒子であり、２６は粒界を示している
。

そして、圧電／電歪膜駆動部を形成する基板として、本
発明に係る、鉛元素が酸化物等の化合物形態において有
利には４０重量％以上の割合において粒界に含有されて
いるセラミック基板を用いることにより、緻密な膜で且
つ基板との接合性が良好な圧電／電歪膜駆動部が得られ
、これにより、優れたアクチュエータ特性を示す圧電／
電歪膜型アクチュエータが実現されるのである。

また、鉛元素は、酸化物の如き化合物等の形態において
、少なくとも圧電／電歪駆動部が形成されているセラミ
ック基板部位の板厚方向全域の粒界に含まれていること
が好ましく、より望ましくは、セラミック基板全体の粒
界に均一に含有されていることが好ましい。

以下に、本発明に従って、上記の如き構造を有するセラ
ミック基板を用いて作製された圧電／電歪膜型アクチュ
エータの幾つかの具体例を説明することとする。

先ず、第２図に示される圧電／電歪膜型アクチュエータ
は、セラミック基板２の面上に、第一の電極膜４、圧電
／電歪膜６及び第二の電極膜８が順次積層されて、多層
に形成された一体構造とされている。なお、第−及び第
二の電極膜４．８は、それぞれ、圧電／電歪膜６の端部
より延び出させられて、リード部４ａ、８ａを形成して
おり、それらリード部４ａ、８ａを通じて、それぞれの
電極膜４，８に電圧印加が行なわれるようになっている
。かかる構造の圧電／電歪模型アクチュエータにおいて
は、その圧電／電歪膜６に電界が作用せしめられると、
電界誘起歪の横効果により、セラミック基板２の板面に
垂直な方向の屈曲変位乃至は発生力が発現せしめられる
のである。

また、第３図は、セラミック基板２の面上に、複数の帯
状電極１６とそれらを接続する電極接続部１０とからな
る櫛形の電極膜１８ａ及びそれと同形状の電極膜１８ｂ
が図示の如き配置形態においてそれぞれ設けられると共
に、更にそれらの電極膜１８ａ、１８ｂ間に、それら電
極膜１８ａ。

１８ｂと接するように、圧電／電歪膜６が形成され、一
体構造とされている例を示している。かかる構造の圧電
／電歪模型アクチュエータにおいては、その圧電／電歪
膜６に電界が作用せしめられると、電界誘起歪の縦効果
により、セラミック基板２の板面に垂直な方向の屈曲変
位乃至は発生力が発現せしめられるのである。

さらに、第４図は、第一の電極膜４と圧電／電歪膜６と
第二の電極膜８とからなる圧電／電歪駆動部の複数が、
別個に、セラミック基板２上に設けられてなる例を示す
ものであり、膜状のアクチュエータが好適に用いられる
高集積化構造を実現したものである。

更にまた、第５図は、セラミック基板２の一方の面上に
複数の帯状電極膜１６が配列され、圧電／電歪膜６にて
埋め込まれた状態で、圧電／電歪駆動部が形成された例
であり、該圧電／電歪駆動部上には、電極層２２．圧電
／電歪層２８及び電極層２２が順次積層一体化せしめら
れた構造とされている。

また、第６図に示される圧電／電歪模型アクチュエータ
は、セラミック基板２の形状が円形形状とされた例であ
り、該セラミック基板２の形状に対応して、その一方の
面上に形成される圧電／電歪膜６及び帯状電極１６から
なる圧電／電歪駆動部も、円形形状において設けられて
いるのである。

さらに、第７図〜第９図に示されるアクチュエータは、
それぞれ、複数の圧電／電歪駆動部（４６，８）が、セ
ラミック基板２上に並設形態において設けられた例であ
り、特に第７図及び第８図に示されるアクチュエータに
おいては、それら複数の圧電／電歪駆動部（４，６，８
）の間に位置するセラミック基板２にスリット２０が入
れられて、それぞれの圧電／電歪駆動部が互いに独立し
た形態とされている。なお、第７図において、１４は、
圧電／電歪膜６の背部で、第一、第二の電極膜４．８を
電気的に絶縁する絶縁膜である。また、第９図のアクチ
ュエータにおいては、セラミック基板２は、長手の矩形
孔１２が設けられて梯子状とされており、そして該矩形
孔１２．１２に挟まれた接続部２ａ上に、圧電／電歪駆
動部（４゜６．８）がそれぞれ形成された構造とされて
いる。

ところで、本発明に従う圧電／電歪模型アクチュエータ
は、上記のように、圧電／電歪駆動部を構成する電極、
圧電／電歪体が膜形成により作製されており、そして熱
処理によってセラミック基板と圧電／電歪駆動部とが一
体構造とされ、接着剤は何等用いられていない特徴を有
するものであるが、そのような圧電／電歪模型アクチュ
エータは、例えば、次のようにして作製されることとな
る。

先ず、圧電／電歪駆動部を形成するセラミンク基板（２
）に関して、基板材料としては、機械的強度が大きく、
後述するように、８００〜１５００°Ｃ程度の熱処理が
可能な絶縁体若しくは誘電体であれば、酸化物系であっ
ても、非酸化物系であっても良いが、中でも、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化
アルミニウム、窒化珪素のうちの何れかの１種以上を主
成分とした材料が好適に採用される。なお、ここで、主
成分とは、全体の５０重量％以上の割合において含有さ
れているものとする。本発明では、それら材料を用いて
成形した基板の粒界に、鉛元素を、酸化物の如き化合物
等の形態において、含有することとなるので、特に、酸
化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムを主成分とした
基板が、板厚が薄くても優れたアクチュエータ用基板特
性が得られるものであるところから、有利に用いられる
こととなり、特に、酸化アルミニウムを主成分とした基
板が好ましい。

なお、そのようなセラミック基板材料中には、酸化珪素
（Ｓ　ｉｏ、Ｓ　ｉｏｚ　）が有利に含有せしめられる
。この酸化珪素の含有量は、０．５重量％以上、５重量
％以下が好ましく、特に１重量％以上、３重量％以下と
することが望ましい。このような割合の酸化珪素の含有
は、後述する圧電／電歪材料との熱処理中の過剰な反応
を避け、良好なアクチュエータ特性を得る上において重
要なことである一方、鉛元素を酸化物等の形態において
粒界に均一に含有せしめて、適度な低融点材料を形成す
るためにも重要なこととなるのである。

ところで、セラミック基板の粒界に鉛元素を酸化物等の
形態において含有せしめる方法としては、例えば、鉛元
素を単体形態或いは化合物形態で含有する雰囲気中で、
セラミック粒子の粒界に鉛元素が酸化物等の形態におい
て均一に拡散出来る７００°Ｃ以上の温度条件において
、セラミック基板を熱処理する方法が好ましい。また、
鉛単体や、酸化物、酸素酸塩の如き鉛元素を含む化合物
を、セラミック基板のグリーンシート中に混入して、或
いはグリーンシートの表面に塗布した後、焼成すること
により、鉛元素を粒界中に導入することも可能である。

更に、セラミック基板の鉛元素を含有せしめるべき所定
の部位に、鉛単体や鉛元素を含む化合物を載置したり、
それらを含むペーストを塗布したりして、前記の熱処理
を施すことによっても、セラミック基板の目的とする部
位の粒界中に鉛元素を導入することが可能である。

なお、上記の熱処理による鉛元素の導入は、後述する圧
電／電歪駆動部の形成に先立って行なわれるものの他、
かかる圧電／電歪駆動部の形成時における熱処理、即ち
電極膜や圧電／電歪膜の焼成と同時に実施することも出
来、その場合にはその焼成雰囲気中に鉛元素が単体状態
若しくは化合物形態で存在せしめられることとなる。

また、本発明に従う圧電／電歪膜型アクチュエータにお
いて、その高速応答性と大きな屈曲変位を得る為には、
本発明のセラミック基板の厚さは、−ｉに１００μｍ以
下、好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ
以下とすることが望ましい。また、その曲げ強度として
は、５００ｋｇｆ／Ｃｍ２以上が好ましく、特に１００
０ｋｇｆ　／ａｎ２以上であることが望ましい。

なお、かかるセラミック基板としては、予め焼結した基
板を用いてもよく、また基板材料のグリーンシートを用
い、後記の膜形成を行なった後に焼結させてもよいが、
中でも、予め焼結した基板が、素子の反りを小さくする
ことが出来ると共に、パターン寸法精度が得られること
から、有利に用いられることとなる。

また、このようなセラミック基板の形状としては、何等
限定されるものではなく、用途に応じて如何なる形状で
あっても採用可能であり、例えば三角形、四角形等の多
角形、円、楕円、円環等の円形、櫛状、格子状またはこ
れらを組み合わせた特殊形状であっても、何等差支えな
い。

そして、これら基板上への圧電／電歪駆動部の形成は、
以下のようにして、行なわれることとなる。先ず、各材
料からなる電極膜（４，８）及び圧電／電歪膜（６）を
セラミック基板（２）上に形成するには、公知の各種の
膜形成法、例えばスクリーン印刷の如き厚膜法やディッ
ピング等の塗布法、スパッタリング、真空蒸着、メンキ
等の薄膜法等が適宜採用され得るが、それらに何等限定
されるものではない。なお、圧電／電歪膜（６）を形成
するには、好ましくはスクリーン印刷、ディッピング、
塗布等による手法が好適に採用される。これらの手法は
、平均粒径０．１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍ
の圧電／電歪セラミック粒子を主成分とするペーストや
スラリーを用いて、基板上に膜形成することが出来、良
好なアクチュエータ特性が得られるからである。また、
そのような膜の形状としては、スクリーン印刷法、フォ
トリソグラフィ法等を用いてパターン形成する他、レー
ザー加工法やスライシング等の機械加工法を用い、不必
要な部分を除去して形成しても良く、特に、レーザー加
工法や機械加工法を用いて基板と膜を同時に加工し、圧
電／電歪駆動部の集積度を向上させることが好ましい。

また、作製されるアクチュエータの構造や電極膜の形状
は、何等限定されるものではなく、用途に応じて如何な
る形状でも採用可能であり、例えば三角形、四角形等の
多角形、円、楕円、円環等の円形、櫛状、格子状または
これらを組み合わせた特殊形状であっても、何等差支え
ない。

そして、かくしてセラミック基板（２）上に形成された
それぞれの電極膜（４，８）及び圧電／電歪膜（６）は
、それら膜の形成の都度、熱処理されて、基板と一体構
造となるようにされても良く、また例えば電極膜（４）
及び圧電／電歪膜（６）を形成した後、同時に熱処理し
て、各膜が同時に基板に一体的に結合せしめられるよう
にしても良い。なお、かかる形成された膜と基板とを一
体化するための熱処理温度としては、８００°Ｃ〜１５
００°Ｃ程度の温度が採用され、好ましくは１１００°
Ｃ〜１４００　”Ｃの範囲の温度が有利に選択される。

また、圧電／電歪膜（６）を熱処理する場合には、高温
時に圧電／電歪膜の組成が不安定とならないように、そ
のような圧電／電歪材料の蒸発源と共に雰囲気制御を行
ないながら、熱処理することが好ましい。

なお、上記の方法にて作製される圧電／電歪駆動部を構
成する電極膜（４，８）の材料としては、前記熱処理温
度程度の高温酸化雰囲気に耐えられる導体であれば特に
規定されるものではなく、例えば金属単体であっても、
合金であっても採用可能であり、また絶縁性セラミック
ス等の添加物が配合された金属や合金と絶縁セラミック
スとの混合物であっても、更には導電性セラミックスで
あっても、何等差支えない。より好ましくは、白金、パ
ラジウム、ロジウム等の高融点貴金属類、銀−パラジウ
ム、銀−白金、白金−パラジウム等の合金の少なくとも
１種以上を主成分とする電極材料が好適に用いられるこ
ととなる。特に、白金或いは白金を含む合金を主成分と
する電極材料が好ましい。なお、この場合の主成分とは
、５０体積％以上の割合において含まれていることを意
味するものである。

また、上記混合物において、金属や合金に添加せしめら
れるセラミックスとしては、前記基板材料取いは後述す
る圧電／電歪材料と同様な材料の中から選択して用いる
ことが望ましく、その添加量としては、基板と同じ材料
においては５〜３０体積％、また圧電／電歪材料と同じ
材料においでは５〜２０体積％程度が好ましい。特に、
それら基板材料と圧電／電歪材料を共に上記金属や合金
に混在せしめてなる混合物が、目的とする電極膜の形成
に有利に用いられる。

そして、このような材料を用いて形成される電極膜は、
用途に応じて適宜の厚さとされることとなるが、例えば
第２図に示される電界誘起歪の横効果を用いるタイプの
第一の電極（４）においては、１５μｍ以下、好ましく
は５μｍ以下の厚さにおいて形成されることとなる。一
方、第３図に示される電界誘起歪の縦効果を用いるタイ
プの電極（１６）においては、３μｍ以上、好ましくは
１０μｍ以上、更に好ましくは２０μｍ以上の厚さにお
いて形成されることとなる。

また、圧電／電歪駆動部を構成する圧電／電歪膜（６）
は、アクチュエータとして好適な材料、即ち圧電或いは
電歪効果等の大きな電界誘起歪を示す材料であれば、何
れの材料を用いても形成され得るものであり、例えば半
導体材料であっても、誘電体セラミックス材料や強誘電
体セラミックス材料であっても、何等差支えなく、更に
は分極処理が必要な材料であっても、またそれが不必要
な材料であっても良いのである。

尤も、本発明に用いられる圧電／電歪膜材料としては、
鉛元素を含む酸化物が好ましく、特にジルコン酸チタン
酸鉛（ＰＺＴ系）を主成分とする材料、マグネシウムニ
オブ酸鉛（ＰＭＮ系）を主成分とする材料、ニッケルニ
オブ酸鉛（ＰＮＮ系）を主成分とする材料、亜鉛ニオブ
酸鉛を主成分とする材料、マンガンニオブ酸鉛を主成分
とする材料、アンチモンスズ酸鉛を主成分とする材料、
チタン酸鉛を主成分とする材料、更にはこれらの複合材
料等が用いられる。なお、ＰＺＴ系を主成分とする材料
に、ランタン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マ
ンガン等の酸化物やそれらの他の化合物を添加物として
含んだ材料、例えばＰＬＺＴ系となるように、前記材料
に所定の添加物を適宜に加えても回答差支えない。

そして、本発明に従う構造のアクチュエータにあっては
、圧電／電歪膜（６）は、アクチュエータ特性の点から
、圧電定数で１ｄ３＋ｌが５０×１０−”　　〔Ｃ／Ｎ
）以上、若しくは１ｄ：＋ｚｌが１００　Ｘ　１０−”
である膜が、特にｌｄ３＋１が１００Ｘ１０−１２　（
Ｃ／Ｎ）以上、若しくはｌｄ：＋３１が２００　Ｘ　１
０−＋２〔Ｃ／Ｎ）以上である膜が、より好ましい。

以下に、第２図に示される如き電界誘起歪の横効果を用
いるタイプの圧電／電歪膜型アクチュエータを種々作製
して、セラミック基板中の粒界に含有される鉛元素の量
と圧電定数との関係を調べた結果を示す。

ここで、アクチュエータは、次のようにして作製した。

即ち、酸化アルミニウムを主成分とする材料を用いて作
製されたセラミック基板２（板厚：５０μｍ）上に、ス
クリーン印刷法により膜形成された、白金を主成分とす
る材料（白金８５体積％、圧電／電歪材料１０体積％、
酸化ジルコニウム５体積％）を用いた第一の電極膜４と
、マグネシウムニオブ酸鉛を主成分とする材料（チタン
酸鉛３７モル％、ジルコン酸鉛２４モル％、マグネシウ
ムニオブ酸鉛３９モル％）を用いた圧電／電歪膜６とを
順次積層、焼成して、一体的に形成した後、更に該圧電
／電歪膜６上に、金を用いてスパッタリング法により、
第二の電極膜８を形成することにより、第２図に示され
る如きアクチュエータとした。かかる第一の電極４及び
圧電／電歪膜６の膜厚は、それぞれ、５μｍ及び３０μ
ｍに調整し、また第二の電極膜８の膜厚は０．３μｍと
した。

なお、第一の電極膜４は１２００°Ｃの温度で焼成し、
また圧電／電歪膜６は１２５０°Ｃの温度で焼成すると
共に、セラミック基板２の粒界中に含有される鉛元素の
量が膜より基板へ拡散して、下記第１表に示される各植
となるように、それぞれの焼成雰囲気中の酸化鉛含有量
や焼成時間を適宜調整して、各種のセラミック基板２か
らなる各種アクチュエータとした。

かくして得られた各種のアクチュエータにおいて、それ
ぞれのセラミック基板の粒界中の酸化鉛として存在する
鉛元素の含有量を測定すると共に、それぞれの圧電定数
（ｌａｘ＋ｌ）の値を測定し、それらの結果を、下記第
１表に示した。

なお、第１表の中で、鉛元素の含有量が０ｗｔ％のアク
チュエータの一部では、膜の剥離が発生した。

第　　　１　　　表かかる第１表の結果から明らかなように、セラミック基
板２の粒界中に鉛元素が酸化物形態において４０重量％
以上含有されているアクチュエータでは、その圧電定数
が大きくなり、更に５０重量％以上含有すると、急激に
大きくなっていることが認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従うセラミック基板の部分断面拡大
図であり、第２〜９図は、それぞれ、本発明に係る圧電
／電歪膜型アクチュエータの異なる実施例を示す斜視部
分説明図である。２：セラミック基板６：圧電／電歪膜１６：帯状電極膜２６：粒界４：第一の電極膜８：第二の電極膜２４：セラミック粒子

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第一の電極膜と圧電／電歪膜と第二の電極膜とを
順次層状に積層せしめて、圧電／電歪駆動部をセラミッ
ク基板上に形成してなる圧電／電歪膜型アクチュエータ
、若しくは複数の帯状電極膜とその電極膜間にそれら電
極膜と接するように形成される圧電／電歪膜とによって
、圧電／電歪駆動部をセラミック基板上に形成してなる
圧電／電歪膜型アクチュエータにおいて、少なくとも該
圧電／電歪駆動部形成部位における少なくとも粒界に鉛
元素を含むセラミック基板を用い、このセラミック基板
に、前記圧電／電歪駆動部を形成したことを特徴とする
圧電／電歪膜型アクチュエータ。
（２）前記鉛元素が、セラミック基板の粒界中に、４０
重量％以上の割合において含有されている請求項（１）
記載の圧電／電歪膜型アクチュエータ。
（３）前記セラミック基板が、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化ジルコニウム、窒化アルミニウム、
窒化珪素のうちの何れか１種以上を主成分とするセラミ
ック材料よりなることを特徴とする請求項（１）記載の
圧電／電歪膜型アクチュエータ。
（４）前記セラミック基板が、０．５重量％以上、５重
量％以下の範囲の酸化珪素を含んでいる請求項（１）ま
たは（２）記載の圧電／電歪膜型アクチュエータ。
（５）前記セラミック基板面上に、二つ以上の圧電／電
歪駆動部を、積層形態において若しくは並設形態におい
て、設けた請求項（１）記載の圧電／電歪膜型アクチュ
エータ。
（６）前記セラミック基板の板厚が、１００μｍ以下で
ある請求項（１）乃至（４）の何れかに記載の圧電／電
歪膜型アクチュエータ。
（７）少なくとも前記第一の電極膜或いは少なくとも前
記帯状電極膜が、白金、パラジウム、ロジウムからなる
高融点貴金属、及び銀−パラジウム、銀−白金、白金−
パラジウムからなる合金のうちの少なくとも１種以上を
主成分とする材料から構成されていることを特徴とする
請求項（１）または（２）記載の圧電／電歪膜型アクチ
ュエータ。