JPWO2003003369A1 - マイクロ移動装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
ディスク状記録媒体の記録再生装置等に用いられる微小位置決めのためのマイクロ移動装置において、電圧印加により記録ヘッド等の位置を変位させる役割を担う伸縮体に安定した電圧を供給することを目的とし、記録ヘッド等が搭載された台座を接続した端部とは他方の端部は伸縮体の寸法変化が生じないように固定基板に固定されており、固定基板上の領域に伸縮体に電圧を供給するための外部電極接続部を設ける。
Description
技術分野
本発明は、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等の記録再生装置などの高精度位置決めを要求される装置の記録ヘッドを高精度に移動させるマイクロ移動装置およびその製造方法に関する。
背景技術
近年、パーソナルコンピュータを中心とした情報技術が著しく進展している。これに伴い、パーソナルコンピュータに用いられる周辺機器の発展もまた顕著である。この中で特にデータを蓄積するための磁気記録装置は年々容量が増大しており、記録情報を保持するための磁気記録板には高密度に記録できることが求められている。このため、磁気記録板の面内には２０ギガビット毎平方センチメートル以上の面密度が求められており、これは隣り合った記録情報が１μｍのオーダで並んでいることになる。
一方、磁気記録板に情報を書込みあるいは読込みをするためには、磁気ヘッドが用いられる。この磁気ヘッドはヘッド支持機構により支持される。ヘッド支持機構を磁気記録板の面内を走査させることにより、磁気ヘッドを所望の位置に移動できるが、高密度情報の書き込みあるいは読込みをするためには、磁気ヘッドの位置を高精度に制御する必要がある。
また、磁気記録装置には容量増大の要求だけではなく、高速に情報を読出しあるいは書込みすることが求められる。このためには磁気記録板を高速で回転させると共に磁気ヘッドの位置をも高速に移動させる必要がある。
しかしながら、従来のヘッド支持機構を走査させて磁気ヘッドの位置を動かす場合は、高速に動かした場合に高精度に位置制御をすることが難しく、一方、高精度に制御しようとすれば高速に動かすことが難しくなる。つまり、磁気記録装置の性能を大容量かつ高速に記録することが難しくなってきている。
磁気ヘッドの高速移動と高精度制御が難しい理由をもう少し詳しく説明すると、近年の大容量磁気記録装置は磁気記録板が高速に回転しており、磁気ヘッドは情報が記録されている（あるいは記録する）位置に磁気ヘッドの支持機構により磁気記録板とは水平方向に移動する。しかし、この時高速に水平方向に移動すると、ヘッド支持機構の先端に取り付けられた磁気ヘッドに大きな慣性力が発生し、所定の位置で止めることが難しくなるのである。
このため、磁気ヘッドに発生する慣性力による位置ズレを補正する方法として、ヘッド支持機構の先端で圧電体を利用したマイクロ移動装置が提案されているが、圧電体の形状を変化させるための電極は圧電体上に直接形成されており、ここに電圧を供給しようとした場合に、圧電体への電圧供給によって圧電体の形状が変化してしまい、電圧の供給部分の形状も変化するので、電圧の供給が安定しないという問題が発生する可能性がある。
発明の開示
このような問題に対して本発明は、安定した電圧供給をするマイクロ移動装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、記録ヘッドを搭載するための台座が接続された端面とは他方の端面において伸縮体の寸法が変化しないよう固定基板に固定しており、この固定基板における固定した領域に伸縮体の寸法を変化させるための電圧を供給する外部電極接続部を設けるものである。
これによりヘッドの支持機構が高速で移動した際にも、先端では磁気ヘッド位置を微調整するためのマイクロ移動装置が固定基板上に強固に固定されており、また電圧信号はこの固定基板上に設けられた外部電極接続部からフレキシブル基板上の電極パッドと接続されているので、ヘッド支持機構の高速移動中においても電圧供給部の形状が変化することがなく、安定して電圧を供給することができるようになり、記録ヘッド位置の微調整が容易になる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
本発明は、記録ヘッドが搭載された台座が接続された端面とは他方の端面においては電圧が印可されても伸縮体の寸法が変化しないよう固定基板に強固に固定しており、この固定基板上の領域に、伸縮体に電圧を供給する外部電極接続部を設けるものである。これにより固定基板上の領域において伸縮体の寸法が変化しないため、外部電極接続部の形状が変化することもないので安定で確実な電気的接続がフレキシブル基板との間で行えるようになり、伸縮体に対して信頼性の高い電圧供給が行えるという作用を有する。
本発明は特に第一の駆動電極が前記圧電体のフレキシブル基板対向されるとは反対の面に形成され、この第一の駆動電極は圧電体と形状および面積はほぼ同じであるもので、第一の駆動電極と圧電体がほぼ同一形状になることにより、圧電体全面に均一に効率良く電圧を供給することが可能になるという作用を有する。
本発明は特に伸縮体が、第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極と絶縁体で構成される圧電素子であり、この絶縁体は圧電体と第二の駆動電極の間の少なくとも一部分に設けられ、この絶縁体はフレキシブル基板に対向する部分において、その外形は圧電体よりも大きく、内形は圧電体よりも小さい枠型の形状をしており、伸縮体が固定基板に載置される部分において、絶縁体が圧電体の全面を覆う形状となっている。絶縁体がフレキシブル基板上においては圧電体の周辺部にのみ形成されているので、実質的に圧電体が伸縮する箇所において第二の駆動電極は圧電体と密着し、伸縮を最大限得ることができ、端部においては第一の駆動電極と第二の駆動電極間の電気的短絡を防ぐという作用を有する。
本発明はまた、特に第一の駆動電極と第二の駆動電極は、これらが固定基板に固定される領域に外部電極接続部がそれぞれの端部に形成され、この第二の駆動電極の外部電極接続部は、その一部分が絶縁体の外形から突出する形状となっている。このように外部電極接続部が第一の駆動電極と第二の駆動電極の端部に形成され、第二の駆動電極の外部電極接続部は、その一部分が絶縁体の外形から突出する形状となっているので、第一の駆動電極側の面から、フレキシブル基板上に設けた電極パッド部との電気的接続が導電ペーストによって行うことが可能になるという作用を有する。
本発明はまた絶縁体は、第二の駆動電極の下方に形成されて、この伸縮体の固定基板に固定される部分において、第二の駆動電極の一部を露出するための貫通孔が絶縁体に設けられている。この絶縁体の固定基板に固定される領域において第二の駆動電極を露出する領域を形成しておくことで、第二の引出電極を第二の駆動電極の露出面を通して電気的接続することが可能になり、つまり、第二の駆動電極への電圧供給がフレキシブル基板側より行うことが可能になるという作用を有する。
本発明は特に伸縮体である圧電素子を構成する圧電体、第一の駆動電極および第二の駆動電極の大きさは、面積、形状においてほぼ同じであるもので、第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極が同一形状になることにより、圧電体に均一に全面に効率良く電圧信号を印加することが可能になる。
本発明はまた伸縮体が固定基板に固定される領域において、前記絶縁体の一部分に貫通孔が設けられるものである。これにより第二の駆動電極の一部が露出し、この露出部において第二の引出電極が第二の駆動電極と電気的に接続するように形成される。第二の引出電極は第二の駆動電極の接続部とは反対側の端部に外部電極接続部を有し、この外部電極接続部はフレキシブル基板の電極パッド部に対向する箇所に設けられている。第二の引出電極によって第二の駆動電極がフレキシブル基板側に引き出されているので、フレキシブル基板側からの電圧供給を可能にするという作用を有する。
本発明は、特に固定基板に載置される少なくとも一部分は、第二の駆動電極と圧電体と絶縁体に貫通孔が設けられ、第二の駆動電極と圧電体に設けられた貫通孔は第一の駆動電極側の方が穴径が狭い形状で、絶縁体に設けられた貫通孔の大きさはこの狭い穴径よりも小さくし、第一の引出電極が絶縁体の貫通孔を覆うように形成される。第一の引出電極の一方の端部には外部電極接続部が形成され、この外部電極接続部はフレキシブル基板の電極パッドと対向して設けられている。第二の駆動電極と圧電体に設けられた貫通孔は、第一の駆動電極側の方が穴径が狭い形状となっており、さらに絶縁体の貫通孔をこの狭い穴径より小さくすることによって、絶縁体は第一の駆動電極と圧電体の貫通孔の周辺を確実に覆うことになり、第一の引出電極は貫通孔部での断線を起こすことが少なくなり、さらに第二の駆動電極と短絡不良を起こすことがなくなるという作用を有する。
本発明は、特に伸縮体とフレキシブル基板とを接着する接着材の形状が、第一の駆動電極、第二の駆動電極、第二の引出電極、第一の引出電極のいずれかの外部電極接続部の一部分を露出するものである。この電極の外部電極接続部の一部が接着材から露出しているので、接着材を形成した後でもフレキシブル基板側からの電圧供給が可能になり、さらにフレキシブル基板の電極パッドとの電気的接続を容易にするという作用を有する。
本発明は、特に電極の外部電極接続部は、この電極の外部電極接続部の端面より前記接着材の膜厚値より大きい距離の所に露出部の端面が位置する。接着材の膜厚より大きい距離以上電極の外部電極接続部を端部より露出させるので、露出された電極の外部電極接続部は自由に折り曲げることができるようになり、接着材の端部の壁面を覆ってフレキシブル基板の電極パッド部に接することが可能になる。結果的に、これらの電気的接続がさらに容易になるという作用を有する。
本発明は、特にフレキシブル基板上の電極パッド部に突起部を有する。この突起部は外部電極接続部の露出部の面積より小さく、また露出部と突起部はそれぞれ伸縮体とフレキシブル基板の対向する位置にある。これにより、接着材を除去して露出させた電極の外部電極接続部と、フレキシブル基板に形成された突起部がちょうど重なる位置に形成されていることにより、両者を対向させることで、伸縮体とフレキシブル基板との位置合わせが完了するので、これらの位置合わせが容易になるという作用を有する。
本発明は、特に突起部は、導体により形成され、接着材の膜厚より高い段差を持つ突起であるもので、突起部が導体で形成されることにより、伸縮体の外部電極接続部の露出部と、フレキシブル基板の電極パッド部の突起部の位置合わせが完了すると同時にこれらの電気的な接続が完了するので、電気的な接続作業が容易になる作用を有する。
本発明は、特に伸縮体と前記フレキシブル基板をそれぞれ少なくとも２つ以上有し、第一の伸縮体の第二の駆動電極と、第二の伸縮体の第二の駆動電極の間が電気的に短絡されているものである。両者が電気的に短絡されていることにより、それぞれの伸縮体の外部電極接続部とフレキシブル基板の電極パッド部の位置合わせおよび電気的な接続が完了した時点で、位置合わせおよび外部電極接続部と電極パッド部において正常に電気的接続が完了したかどうかを極めて容易に判断できる。そのためには、第一のフレキシブル基板の電極パッドと第二のフレキシブル基板の電極パッドの内、第一の伸縮体の第二の駆動電極と、第二の伸縮体の第二の駆動電極に接続された電極パッド間の電気抵抗値を測定するだけでよい。
本発明は、特に圧電体を、ジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする材料、第一および第二の駆動電極を白金を主成分とするもので、ジルコン酸チタン酸鉛の両面を白金で挟み込むことによって、第一の駆動電極と第二の駆動電極の間は金属間起電力が発生しないので、電池作用によるジルコン酸チタン酸鉛の腐蝕が起こることがないという作用を有する。
本発明では、特に絶縁体が、ポリイミドを主体とする材料からなる。絶縁体用いるポリイミドは誘電率がジルコン酸チタン酸鉛に比べて十分に低いので、圧電体を変形させたくない領域において、このポリイミドを圧電体と第二の駆動電極の間に挟み込んでおけば、第一の駆動電極と第二の駆動電極の間に電圧を供給しても、ポリイミドが挟まれた箇所には圧電体に電圧がかからず、つまり圧電体が変形することがないという作用を有する。
本発明は、第一あるいは第一の引出電極を金を主体とする材料で形成したものである。金を主体とする材料であるので、第二の引出電極と第一の引出電極をフォトリソ工程によりエッチングする際に第一の駆動電極や第二の駆動電極や絶縁体を損傷することなくパターニング加工できるという作用を有する。
本発明では、特に伸縮体を形成する基板として酸化マグネシウムの単結晶板を用いる。単結晶基板にスパッタリングにより第一の導電層として白金を主体とする材料層を形成し、さらにスパッタリングにより圧電体層としてチタン酸ジルコン酸鉛を主体とする材料層を形成する工程と、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングによって除去する工程とを含む。酸化マグネシウムの単結晶板に通常の薄膜形成手段であるスパッタリングにより、第一の導電層および圧電体層としてそれぞれ白金、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする層を形成した基板を用いることで、高品質な白金層およびチタン酸ジルコン酸鉛層を得ることができ、さらに、複数の伸縮体を同一基板上に一括して形成することが可能となるという作用を有する。
本発明では、特に酸化マグネシウムの単結晶板に第一の導電層と圧電体層をスパッタリングにより形成後、同一のフォトマスクを利用して圧電体と第一の駆動電極をほぼ同一形状にフォトリソエッチング加工する。圧電体と第一の駆動電極は同一マスクにより一度にパターニングされるので、それぞれの層を形成するためにマスクを替えて位置合わせをする必要がなくなり、効率的な生産が可能となるという作用を有する。
本発明は、特に圧電体層と第一の導電層をパターニングした後に、絶縁体をフレキシブル基板上に形成する部分では、絶縁体の外形は圧電体よりも大きく、内形は圧電体よりも小さいくりぬき型の形状とする。一方、固定基板に固定される部分では、圧電体の全面を覆う形状に絶縁体をフォトリソ工程によりパターニング加工する。これにより、伸縮体のフレキシブル基板に固定される箇所においては絶縁体はその端部のみを被覆することになるので、第二の駆動電極を圧電体上に直接形成できるので効果的な駆動ができ、端部においては第一の駆動電極と第二の駆動電極の電気的短絡を防止するという作用を有する。
本発明は、特に絶縁体の形成後、第二の導電層として白金、クロム、銅、金などの導体層をスパッタリングあるいは蒸着の方法で形成し、この第二の駆動電極の形状を固定基板に固定される領域において少なくとも一部分が絶縁体の外形よりはみ出した形状にフォトリソ工程によりパターニング加工する。第二の駆動電極層として形成された白金、クロム、銅、金などの導体層を形成してパターニングする際に固定基板に固定される領域において第二の駆動電極を絶縁層よりはみ出す形状にパターニングしておく。酸化マグネシウム単結晶板に伸縮体を一括して形成した後、酸化マグネシウム単結晶板をエッチングにより除去した後に、第二の駆動電極は絶縁体の端部よりはみ出しているので、第一の駆動電極側に露出することになり、フレキシブル基板とは反対の同一面より第一の駆動電極と第二の駆動電極を取り出すことが可能になるという作用を有する。
本発明は、特に伸縮体の第一の導電層と圧電体層をスパッタリングにより形成後、第二の導電層として白金を第一の導電層の際と同条件のスパッタリングにより形成し、同一のフォトマスクによって、これら第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極がほぼ同一形状になるようドライエッチングによってパターニング加工する。酸化マグネシウムの単結晶板に第一の導電層と第二の導電層を同一条件によりスパッタリングするので、これらの層の酸化マグネシウム単結晶板との相互作用で発生する膜応力は同一方向となり、応力が相反することがないため膜の密着力が向上するという作用を有する。
本発明は、特に圧電体と第一および第二の駆動電極をパターニングにより形成した後に、第二の駆動電極の一部が露出するよう貫通孔を持った絶縁体を形成し、第二の引出電極としてアルミ、クロム、チタン、金のいずれかを主体とする材料層を蒸着の方法で形成し、フォトリソ工程により貫通孔部分を覆うように第二の引出電極をパターニング加工する。絶縁体に形成された貫通孔の周辺を覆うように第二の引出電極をフォトリソ工程により形成するので、貫通孔部分において確実に第二の駆動電極の引き出しができるようになり、信頼性の高い電気的接続とすることができる。さらに、フォトリソ工程によりパターニングするので一度に複数の外部電極接続部を形成することができるという作用を有する。
本発明は、特に第一の駆動電極と圧電体に、同一のフォトマスクによるフォトレジストを利用して、ドライエッチングにより貫通孔を形成する。同一のマスクを用いることによりマスクを交換して位置合わせをする必要がなくなり、また、フォトレジストを用いてドライエッチングすることによって、貫通孔の壁には傾斜がつくことになるので、後に絶縁体と第一の引出電極を形成する場合において貫通孔の壁面端部で断線などを起こすことがないという作用を有する。
本発明は、特に酸化マグネシウム単結晶板の上に伸縮体を形成した後に、外部電極接続部の一部分は露出するように接着材をフォトリソ工程によりパターニングする。接着材を塗布する際に伸縮体の外部電極接続部の一部を露出するようにフォトリソ工程によりパターニングしておくことで、外部電極接続部は接着材形成後であってもフレキシブル基板側の面より電極取出しを行うことができるようになる。さらに、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングにより除去した後、外部電極接続部は折り曲げることが可能となるが、接着材をパターニングする際には、接着材の端面が伸縮体の外部電極接続部の端部より少なくとも接着材の膜厚より大きな距離だけ離しておくと、外部電極接続部は接着材の端面を覆いかぶせるようになり、フレキシブル基板の電極パッド部との電気的接続が容易になるのである。さらに、接着材が外部電極接続部の一部を露出するようにしておくことで、外部電極接続部の折れ曲がりが不十分であったとしても、外部電極接続部とフレキシブル基板の電極パッド部にはわずかな隙間ができ、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングによって除去した後、この隙間に導電ペーストを流し込むことが可能になり、外部電極接続部と電極パッド間の電気的接続はさらに確実なものとなるという作用を有する。
本発明は、特に接着材をパターニングした後、フレキシブル基板の上に貼り合わせる際のパターン合わせ調整を、伸縮体の外部電極接続部に形成された露出部とフレキシブル基板の電極パッド部に形成された突起部とが重なるように行う。伸縮体の外部電極接続部に形成された露出部つまり凹部を、フレキシブル基板の電極パッド部に形成された突起部とを嵌め合うように重ね合わせれば、伸縮体とフレキシブル基板の位置合わせも完了するので、重ね合せ位置調整がスムーズに行われるという作用を有する。
本発明は、特にフレキシブル基板の外部電極接続部と伸縮体の電極パッド部を貼り合わせる際に、両者の位置が重なっていることをフレキシブル基板上に形成されたコネクタ接続部間の電気抵抗値を測定することで確認する。伸縮体を２つ以上有する場合において、伸縮体の第二の駆動電極をあらかじめ電気的に接続しておくと、フレキシブル基板に接着後、フレキシブル基板に引き出された電極間の電気抵抗値を調べることで、外部電極接続部において伸縮体側とフレキシブル基板側が電気接合されているかどうかが容易に判断できる。つまり、位置合わせ時においても電気抵抗値が短絡状態になった時に位置合わせが完了したことが判断でき、位置合わせ工程および外部電極接続部の接続工程が極めて簡便に行えるという作用を有する。
本発明は、またフレキシブル基板の外部電極接続部と伸縮体の電極パッド部を貼り合わせる際に、両者の位置が重なっていることをフレキシブル基板上に形成された電極間の電気容量値を測定する。伸縮体の第一の駆動電極が第一の引出電極によってフレキシブル基板側に引き出されている場合において、伸縮体の第一の駆動電極と第二の駆動電極に接続された各フレキシブル基板の電極パッド間の電気容量値を調べることで、外部電極接続部と電極パッド部の位置合わせおよび電気的接続が完了したかどうか容易に調べられることに加えて、各伸縮体の容量特性が正常かどうかを判断できるようになるので、マイクロ移動装置の評価工程が極めて簡便になるという作用を有する。
本発明は、特に接着材により酸化マグネシウム単結晶板上に形成された伸縮体を酸化マグネシウム単結晶板ごと接着した後、この酸化マグネシウム単結晶板を燐酸を主体とする溶液により除去した後、露出した伸縮体の外部電極接続部とフレキシブル基板の外部電極接続部を導電ペーストにより電気的接続を行うもので、外部電極接続部の外形が絶縁体の外形をはみ出すように形成されている場合において、酸化マグネシウムの単結晶板を除去後は伸縮体のすべての外部電極接続部が第一の駆動電極側に露出することになり、フレキシブル基板の電極パッド部が隣接する位置に設けておけば、この箇所に導電ペーストを適量滴下するだけで、これらの電気的接続は完了することになり、極めて簡便な電気接続工程が可能になるという作用を有する。
以下、図を用いて実施の形態をさらに具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるマイクロ移動装置の分解斜視図である。図において、伸縮体１は互いに鏡面対称性を有する２つの伸縮部１０１と１０２を有する。伸縮部１０１、１０２はそれぞれ、チタン酸ジルコン酸鉛よりなる圧電体２０１、２０２に、白金よりなる第一の駆動電極３０１、３０２を上方に形成する。他方、ポリイミドからなる絶縁体７を圧電体２０１、２０２の下方に形成し、さらに白金よりなる第二の駆動電極４を絶縁体７の下方に形成する構造となっている。ここで第一の駆動電極３０１、３０２と圧電体２０１、２０２はそれぞれ、形状および面積においてほぼ同じであり、２つの伸縮部１０１、１０２の第二の駆動電極４は電気的に接続した構造を有する。このような構成の伸縮体１はフレキシブル基板９上に接着材８により接着されているが、フレキシブル基板９は固定基板１１に固定されている領域と、固定されていない領域とを有する。
図２は絶縁体が圧電体上に形成された様子を示す平面図で、図１及び２に示すように固定基板１１に固定されてない領域においては絶縁体７が圧電体２０１、２０２の周辺部のみを覆うような枠型の形状をしており、固定される領域においては圧電体２０１、２０２の表面を覆う形状となっている。一方、フレキシブル基板９と伸縮体１を接着する接着材８は伸縮体１の端部に形成された第二の駆動電極の外部電極接続部６の一部を露出する形状となっている。図３は第二の駆動電極４上に接着材８を形成した様子を示す平面図で、この時、露出する領域は図３に示すように各外部電極接続部６の端面より、接着材の膜厚より大きい距離以上離れたところに接着材の端部が位置するようになっている。また、フレキシブル基板９には電極パッド１０が形成されており、これらが形成される位置は伸縮体１の外部電極接続部５０１、５０２および６に対向する位置に設けられている。図４に示すように、第二の駆動電極４が有する外部電極接続部６とフレキシブル基板９上の電極パッド１０とは導電ペースト１２によって電気的に接続される。図示はしていないが、同じように、第一の駆動電極３０１と３０２は、各々の外部電極接続部５０１、５０２と対応する電極パッド１０とをつなぐように導電ペーストを塗布して電気的に接続される。
このようなマイクロ移動装置において、フレキシブル基板９上の電極パッド１０から引き出されたコネクタ接続部分に電圧を供給すれば、左右の伸縮体１の第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間に電圧がかかり、これによって圧電体２０１、２０２の形状が変形を起こし、フレキシブル基板９も変形を起こす。これによって、フレキシブル基板９の一方の端に接続された磁気ヘッドを搭載する台座１３が引っ張りあるいは押し込みの力を受け、台座１３の位置が移動する。伸縮部１０１と１０２に所定の電圧を印加するとき、一方が延伸し他方が伸縮するように構成しておけば台座には回転モーメントが加わることとなり、垂直方向へ微少移動する。一方、伸縮部１０１と１０２とが同時に同じ方向に伸縮するように構成すれば水平方向へ微少移動する。
本実施の形態では、伸縮体１が固定基板１１に固定された領域に外部電極接続部５０１，５０２および６が設けられている。そのため、伸縮体１は固定されていない領域においてのみ形状変化を起こし、外部電極接続部５０１，５０２および６部分には機械的な負荷が加わることがなく、電気的な接続は良好に保たれ信頼性の高いマイクロ移動装置を提供することが出来る。
さらに、絶縁体７は固定基板１１に固定されない領域において圧電体２０１、２０２の周辺部のみを覆う枠型形状であり、第二の駆動電極４はこの下に形成されているので、圧電体２０１、２０２が実質的に伸縮する箇所において絶縁体７は第二の駆動電極４と圧電体２０１、２０２の当接を妨げることがない。よって、第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間には短絡不良が発生することがないのである。さらに、第一の駆動電極を白金、第二の駆動電極をクロム等の異種金属にした場合、通常異種金属間で起電力が発生するが、端面においては第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の端面部は絶縁体７が介在するので、ウエットエッチングなどの工程で電解液が端部に接することがなく、電池作用による端面腐蝕が起こりにくいという利点を有する。
また、第一の駆動電極３０１、３０２と圧電体２０１、２０２は形状および面積においてほぼ同じであるので、供給する電圧は均一に圧電体２０１、２０２に印加され、安定で最大限の変位を得ることができるようになる。
さらに、固定基板１１に固定される領域においては、絶縁体７は圧電体２０１、２０２を全面に覆う形状にしているので、第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間の短絡不良をさらに防げる上、これらの電極間に電圧を供給した場合において、圧電体２０１、２０２の材料であるジルコン酸チタン酸鉛より十分に誘電率が低いポリイミドが絶縁体７として形成されているので、実質的に供給した電圧が圧電体２０１、２０２に印可されないことになる。つまり、固定基板１１上の領域においては２つの伸縮部の形状が変化しないので、さらに安定した電圧の供給を行うことが可能になる。
さらに、第二の駆動電極４の外部電極接続部６は絶縁体７の外形をはみ出すような形状にしているため、外部電極接続部６は上面に露出する。これにより上面からの第二の駆動電極４への電圧供給が可能になり、導電ペースト１２によって容易にフレキシブル基板９の電極パッド部１０との電気的接続が可能になる。
図５ＨのＡ部に相当する外部電極接続部６周辺の断面図を図４に示す。図４に示すように、フレキシブル基板９と伸縮体１を接着材８によって接着する際には、外部電極接続部６の端部から、接着材８の膜厚より大きい距離の位置に接着材８の端部が位置するよう配置することによって、外部電極接続部６は接着材８の外縁に沿って折り曲げ加工することが可能になる。これにより、外部電極接続部６と電極パッド１０との電気的接続はさらに容易になるのである。またこの時、接着材の端面の折れ曲がりが不十分で隙間ができたとしても、導電ペースト１２をこの隙間に流すことができるので電気的な接続を確実なものとすることができる。
次に本実施の形態の製造方法について図面を用いて説明する。図５Ａ〜５Ｈは本実施の形態における製造方法を説明する断面図である。まず、図５Ａに示すように酸化マグネシウムの単結晶板２０に第一の導電層２１として白金を、圧電体層２２としてチタン酸ジルコン酸鉛を連続してスパッタリングにより形成する。これによって、酸化マグネシウム単結晶板２０上に高品質な白金とチタン酸ジルコン酸鉛を形成することができ、また、後ほどにも詳しく述べるが、酸化マグネシウム単結晶板２０は容易にエッチングによって除去できるので、伸縮体１をこの基板上に複数形成した後、酸化マグネシウム単結晶板２０を除去すれば、伸縮体１を複数一括して作成できる。
次に図５Ｂに示すように、第一の導電層２１と圧電体層２２を同一のフォトマスクを使用して連続してエッチングし、圧電体２０１と第一の駆動電極３０１がほぼ同じ形状になるように形成する。この時エッチングの方法としてドライエッチングとウエットエッチングの方法があり、どちらによってエッチングするかによって、出来上がり形状の若干の差はあるが、連続してエッチングするのであればどちらの方法を用いても良い。このような方法によって製造すれば、第一の導電層と圧電体層を同一マスクを用いて連続してエッチングするので、マスクを変えた場合にはどうしても発生してしまうパターンズレが起こることがなく、高品質な第一の駆動電極３０１と圧電体２０１とを酸化マグネシウムの単結晶板２０上に複数一括して安定的に得ることが容易になるのである。
次に、図５Ｃに示すように、絶縁体７としてポリイミドをフォトリソ工程により形成する。この時、後に固定基板１１で固定される領域においては、圧電体２０１の全面を覆うように、固定されない領域においては圧電体２０１の端部のみを覆う形状とする。これによって、絶縁体７としてポリイミドを用いるので、後に固定基板１１に固定される領域においては圧電体２０１を全面に覆い、固定されない領域においては圧電体２０１の端部のみを枠型にして覆うという形状にフォトリソ工程によって一括して容易に形成できるのである。また、このようにすることで、後に第二の駆動電極４を形成するときに、固定基板１１に固定される領域においては伸縮体１の形状変形が起こらないが、固定されない領域においては電圧を均一に安定して供給できるようになる。
次に、図５Ｄに示すように、圧電体２０１及び絶縁体７の上に第二の駆動電極４をフォトリソ工程により形成する。これにより、圧電体２０１は、周辺部に絶縁体７を有する状態で、第１の駆動電極３０１と第２の駆動電極４に挟まれた構成となる。用いる電極材料は白金、クロム、金、銅などの導電体が適する。この時、固定基板１１に固定される領域において、その一部が絶縁体７の外形をはみ出すように外部電極接続部６を形成しておく。これによって、後に酸化マグネシウムの単結晶板２０をエッチングしたときに、上面より外部電極接続部が露出するので、上面からの電気的な取出しが容易になる上、後の工程でフレキシブル基板９側に電極パッド１０を設けているので、導電ペーストを適量塗布するだけで電気的な接続が完了するようになる。
さらに、伸縮体１の２つの伸縮部（図１の１０１と１０２）の第二の駆動電極４は電気的に接続した共通電極の構造にしておく。第二の駆動電極４が電気的に接続されている効果については、後ほど詳しく述べるが、外部電極接続部６とフレキシブル基板の電極パッド１０との電気的接続をフレキシブル基板のコネクタ接続部から電気抵抗値を測ることで確認することができるようになるものである。
次に、図５Ｅに示すように、外部電極接続部６の一部を露出するように接着材８をフォトリソ工程により形成する。この時、接着材８の端部は外部電極接続部６の端部から接着材８の厚みよりは大きい距離をとって内側の位置におくパターンとする。このようにしておくことで、後に酸化マグネシウムの単結晶板２０を除去すると、露出した外部電極接続部６は自由に折れ曲がることとなり、接着材８の端面を覆うようにして下方のフレキシブル基板９の電極パッド１０に当接することが容易になる。
次に、図５Ｆに示すようにフレキシブル基板９と伸縮体１を位置合わせを行って貼り合わせる。
次に、図５Ｇに示すように、酸化マグネシウムの単結晶板２０を燐酸溶液により除去する。このようにすることで、伸縮体１は酸化マグネシウムの単結晶板２０から取り外され、フレキシブル基板９上に形成される。つまり、伸縮体１が小さく壊れやすいものであっても、フレキシブル基板９に接着されるまでは酸化マグネシウム単結晶板２０に固定されているので取り扱いが容易で壊れることがない。
次に、図５Ｈに示すように導電ペースト１２を外部電極接続部５０１と電極パッド１０の接続部に適量塗布してこれらの電気的接続を完了する。酸化マグネシウム単結晶板２０が除去された後は、外部電極接続部５は上方に露出しており、導電ペースト１２を外部電極接続部５０１、５０２の端部に適量塗布するだけで、フレキシブル基板９の電極パッド１０と接続が完了するのである。また外部電極接続部６は先に述べたように接着材８の端部を覆って電極パッド１０に当接されているが、外部電極接続部６の折れ曲がりが不十分等の理由により電気的接続が取れていない場合には、導電ペースト１２をこの箇所に適量塗布する。これにより、導電ペーストは外部電極接続部６と電極パッド１０との間にできた隙間に流れ込み、電気的接続をより確実にできる。
最後に、フレキシブル基板１１に設けたコネクタ接続部１４の電気抵抗値を調べる。伸縮体１の第二の駆動電極４は電気的に接続した共通電極構造であるので、外部電極接続部４と電極パッド１０の電気的接続が正常に完了していれば、電気抵抗値はショート状態になるため、これを調べれば、電気的接続が正常かどうかが容易に判断できるのである。更に第一の駆動電極３０１の外部電極接続部５０１と、フレキシブル基板１１の電極パッド１０との電気的接続を調べるには、フレキシブル基板１１に設けたコネクタ接続部１４の、第一の駆動電極と第二の駆動電極間の電気容量値を調べる。電気容量値が圧電体２０１の面積から計算される容量値と一致していれば、電極パッド１０での接続が正常かどうかが判断できる。
更に、以上のような本発明の製造方法を用いて酸化マグネシウムの単結晶板上に複数の伸縮体を作成できる。これにより高品質なマイクロ移動装置を複数一括して容易に得ることができる。
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるマイクロ移動装置の分解斜視図である。図において、伸縮体３１は、互いに鏡面対称性を有する伸縮部３０１、３０２を有する。以下、伸縮体３１の一方の伸縮部３０１が有する圧電体３２、第一の駆動電極３３及び第二の駆動電極３４を代表的に用いて実施の形態２の装置を詳しく説明する。伸縮体３１は、チタン酸ジルコン酸鉛よりなる圧電体３２に、白金よりなる第一の駆動電極３３が上方に形成され、さらに白金よりなる第二の駆動電極３４が圧電体３２の下方に形成して圧電素子を構成しており、さらにポリイミドからなる絶縁体３９が第二の駆動電極３４の下方に当接されており、さらに金からなる第二の引出電極３５と第一の引出電極３６を絶縁体３９の下方に有する構造となっている。ここで、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４はその形状および面積においてほぼ同じである。また、図７は伸縮体３１が固定基板４３に固定される領域における断面図（図６におけるＢ−Ｂ’断面）であるが、この図７Ｂに拡大した領域には、図に示すように、圧電体３２および第二の駆動電極３４には第三の貫通孔４７が設けられており、この第三の貫通孔４７の穴径は第一の駆動電極３３側の方が狭い形状となっている。さらに絶縁体３９には第二の貫通孔４５および第一の貫通孔４６が設けられているが、この第一の貫通孔４６は第三の貫通孔４７の小さい側の穴径よりさらに小さいものとなっている。さらに第二の引出電極３５は絶縁体３９の第二の貫通孔４５を通して第二の駆動電極３４に当接されており、第一の引出電極３６は絶縁体３９に設けられた第一の貫通孔４６を通して第一の駆動電極３３に当接されている。さらに第二の引出電極３５と第一の引出電極３６の一方の端部には外部電極接続部３７，３８が固定基板４３に固定される領域内に設けられている。このように構成された伸縮部３０１と３０２からなる伸縮体３１はフレキシブル基板４１上に接着材４０により接着されているが、フレキシブル基板４１と伸縮体３１を固定する接着材４０には外部電極接続部３７，３８の一部を露出する第四の貫通孔４８が設けられている。さらに、フレキシブル基板４１の電極パッド４２には銅や金等からなる導体の突起部４９が形成されており、この突起部４９は外部電極接続部３７，３８に形成された第四の貫通孔４８とは、伸縮体３１とフレキシブル基板４１とが対向する位置に設けられており、外部電極接続部３７，３８の第四の貫通孔４８と突起部４９は電気的に接続されている。
本実施の形態２では、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４はほぼ同じ形状としているで、圧電体３２には全面に均一な電圧を供給することが可能となる。また、第一駆動電極３３と第二の駆動電極３４は共に白金よりなっているので、両電極間に金属間電位差が発生しないので、電池作用による圧電体３２への腐蝕が起こりにくいという利点を有する。
また、伸縮体３１が固定基板４３に固定された領域において、絶縁体３９に設けられた第二の貫通孔４５を通して第二の引出電極３５が第二の駆動電極３４へ当接されているので、第二の引出電極３５は第一の駆動電極３３と短絡することなく、フレキシブル基板４１側に引き出されるのである。さらに、第三の貫通孔４７の壁面は第一の駆動電極側３３の穴径が狭くなるように傾斜がついており、第一の貫通孔４６はこれよりも小さくなるので、第一の引出電極３６を設けたときに貫通孔の壁面で断線することが少なく、また、第二の駆動電極３４と短絡することもなく、確実にフレキシブル基板４１側へ引き出されるのである。
さらに、接着材４０は第二の引出電極３５と第一の引出電極３６に設けられた外部電極接続部３７，３８の一部を露出しており、この第四の貫通孔４８とは対向するフレキシブル基板４１側の位置に導体の突起部４９が設けられているが、突起部４９の高さは接着材４０の厚みよりも高いので、確実な電気的接続を可能にしている。なお、第一の引出電極３６を設けなかった場合には、実施の形態１で述べたと同様、導電ペーストによる電気的接続が可能である。
以上述べたような電気的な接続はすべて、伸縮体３１が固定される領域で行われるので、伸縮体３１に電圧を供給して伸縮を行っても、電気的接着部が不安定になることはなく、安定した電圧の供給が可能になるのである。
次に本実施の形態のマイクロ移動装置の製造方法について図を用いて説明する。図８Ａ〜８Ｇおよび図９Ａ〜９Ｅは本実施の形態におけるマイクロ移動装置の製造方法を示す断面図であり、まず、図８Ａに示すように、酸化マグネシウムの単結晶板５０に第一の導電層５１として白金を、圧電体層５２としてチタン酸ジルコン酸鉛を連続してスパッタリングにより形成し、さらに、第二の導電層５３として白金を第一の導電層５１を形成したときと同条件で形成する。これによって、酸化マグネシウム単結晶板５０上に高品質な白金とチタン酸ジルコン酸鉛を形成することができ、実施の形態１と同様、酸化マグネシウム単結晶板５０は容易にエッチングによって除去できるので、伸縮体３１をこの基板上に複数形成した後、酸化マグネシウム単結晶板５０を除去すれば、小さくて壊れやすい伸縮体３１であってもこれを複数一括に得られるのである。さらに、第一の駆動電極３３を形成する条件と第二の駆動電極３４を形成する条件を同じにしておけば、これらの層の酸化マグネシウム単結晶板との相互作用で発生する膜応力は同一方向となり、応力が相反することがないため膜の密着力が向上するという利点を有する。
次に図８Ｂに示すように、第一の導電層５１と圧電体層５２と第二の導電層５３を同一のフォトマスクを使用して連続してエッチングし、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４がほぼ同じ形状になるように形成する。この時エッチングの方法としてドライエッチングが望ましい。これは、ウエットエッチングを同一のマスクを用いて行った場合には、膜厚の厚い層でサイドエッチが大きく入ることとなり、圧電体３２の膜厚が厚い時には圧電体３２にサイドエッチが入り、第一の駆動電極３３と第二の駆動電極３４が短絡する恐れがあるためである。本実施の形態による製造方法によれば、第一の導電層と圧電体層と第二の導電層を同一マスクを用いて連続してドライエッチングするので、このような短絡不良は起こらず、マスクを変えて製造する場合に避け難いパターンズレがなく、高品質な第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４を酸化マグネシウムの単結晶板５０上に複数一括して安定的に得ることが容易になるのである。
次に、図９Ａ〜９Ｅは第三の貫通孔を形成する箇所のみを拡大した断面図である。この第三の貫通孔の形成方法をさらに詳しく述べると、まず図９Ａに示すように、通常のフォトレジストは開口部に近い程膜厚が薄いテーパ構造となっており、初期のレジストは図に示すようにａラインにある。このような場合に第二の駆動電極３４及び圧電層３２をドライエッチングすると、図９Ｂに示すように開口部に近いフォトレジストはドライエッチングによってエッチングされていくのでレジストラインの後退が起こる。つまりレジストラインはｂラインからｃラインへと後退し、結果として図９Ｃに示すように第二の駆動電極３４と圧電体３２はテーパ形状となる。すなわち、第一の駆動電極３３の露出部の径の方が第二の駆動電極側３４より小さくなる。これによって後ほど形成する絶縁体と第一の引出電極３６が断線することの少ない、確実な電気的接続を可能にする。
次に、図８Ｃおよび図９Ｄに示すように、絶縁体３９をフォトリソ工程により形成する。この時、伸縮体３１が固定基板４３に固定する領域において、絶縁体３９の第二の貫通孔４５と第一の貫通孔４６を設ける。この時、第一の貫通孔４６は先に形成した第三の貫通孔４７の周辺を覆うように、つまり、第一の貫通孔４６の穴径の方が小さくなるように形成する。これによって第二の引出電極３５と第一の引出電極３６が短絡することなく確実に形成できるようになる。
次に、図８Ｄおよび図９Ｅに示すように、主に金よりなる第二の引出電極３５および第一の引出電極３６をフォトリソ工程により形成する。この時、金はヨウ素ヨウ化カリウム溶液でエッチングすることが可能なので、他の材料にダメージを与えることがないのである。
次に、図８Ｅに示すように、接着材４０をフォトリソ工程によりパターニングする。この時、第二の引出電極３５の外部電極接続部３７と第一の引出電極３６の外部電極接続部３８の一部分を露出するように第四の貫通孔４８を形成しておく。この時露出する面積は、フレキシブル基板４１の電極パッド４２に設けた突起部４９よりも大きくしておく。これによって、第四の貫通孔４８と突起部４９が嵌合できるので、伸縮体３１とフレキシブル基板４１の重ね合わせ工程が容易になるのである。さらに、突起部４９の面積は第四の貫通孔４８の面積より小さいので、嵌合時の遊びができ、後の工程での重ね合わせ調整が容易になる。さらに本実施の形態では突起部４９が導体で形成されており、接着材４０の膜厚は突起部４９の高さより小さくなるように形成されているのでより、嵌合と共に電気的接続が行われるのである。
次に、図８Ｆに示すように伸縮体３１をフレキシブル基板４１に重ね合わせる。この時、重ね合わせた位置調整はフレキシブル基板４１に設けたコネクタ接続部の電気容量値を測定することによって行う。すなわち、これらの重ね合わせ位置が合ったときには、伸縮体３１の外部電極接続部３７の第四の貫通孔４８とフレキシブル基板４１の電極パッド４２の突起部４９が当接するので、第一の駆動電極３３と第二の駆動電極３４の間には圧電体３２による電気容量値が観測されるのである。この方法により重ね合わせおよび電気的接続を確認して接着硬化を行うことができるのである。
最後に、図８Ｇに示すように酸化マグネシウムの単結晶板５０を燐酸溶液により除去してマイクロ移動装置を得る。
以上の実施の形態で述べたように、本発明により、高品質なマイクロ移動装置を複数一括して得ることができるのである。
産業上の利用可能性
本発明のマイクロ移動装置は、先端部分で記録ヘッド位置を微調整するマイクロ移動装置の一方の端部が固定基板上に強固に固定されており、また電圧の供給はこの固定基板上に設けられた外部電極接続部へフレキシブル基板上の電極パッドから行われるので、ヘッド支持機構の高速移動中においても電圧供給部の形状が変化することがなく、安定して電圧を供給することができるようになり、磁気ヘッド位置の微調整が容易になるという効果を奏する。
さらに、酸化マグネシウム基板単結晶板の上に第一の駆動電極としてスパッタリングによる白金を用い、圧電体としてスパッタリング法によって形成されたチタン酸ジルコン酸鉛系の材料を用いるので、伸縮体および信号接続部が容易に複数一括で形成でき、フレキシブル基板側への伸縮体の貼り付けも一括して行えるようになるので、安価なマイクロ移動装置を容易に得ることができる。
本発明のマイクロ移動装置は、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体などの高速かつ高精度に記録ヘッドの位置決めを要求されるディスク状記録媒体の記録再生装置に用いて有用であるが、加えて、正確な位置決めが出来ることから走査型トンネル顕微鏡などのヘッド移動装置としても適用することも出来る。
図面の参照符号の一覧表
１ 伸縮体
１０１、１０２ 伸縮部
２０１、２０２ 圧電体
３０１、３０２ 第一の駆動電極
４ 第２の駆動電極
５０１、５０２ 第一の駆動電極の外部電極接続部
６ 第二の駆動電極の外部電極接続部
７ 絶縁体
８ 接着剤
９ フレキシブル基板
１０ 電極パッド
１１ 固定基板
１２ 導電ペースト
１３ 台座
１４ コネクタ接続部
２０ 酸化マグネシウムの単結晶板
２１ 第一の導電層
２２ 圧電体層
３１ 伸縮体
３０１、３０２ 伸縮部
３２ 圧電体
３３ 第一の駆動電極
３４ 第二の駆動電極
３５ 第二の引出し電極
３６ 第一の引出し電極
３７ 外部電極接続部
３８ 外部電極接続部
３９ 絶縁体
４０ 接着剤
４１ フレキシブル基板
４２ 電極パッド
４３ 固定基板
４５、４６、４７、４８ 貫通孔
４９ 突起部
５０ 酸化マグネシウムの単結晶板
５１ 第一の導電層
５２ 圧電体層
５３ 第二の導電層
５４ コネクタ接続部
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１のマイクロ移動装置の分解斜視図である。
図２は上記マイクロ移動装置の要部の分解平面図である。
図３は上記マイクロ移動装置の要部の分解平面図である。
図４は上記マイクロ移動装置の要部の拡大断面図である。
図５Ａ〜５Ｈは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
図６は本発明の実施の形態２のマイクロ移動装置の分解斜視図である。
図７Ａ，７Ｂは上記マイクロ移動装置の要部の拡大断面図である。
図８Ａ〜８Ｇは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
図９Ａ〜９Ｅは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
本発明は、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等の記録再生装置などの高精度位置決めを要求される装置の記録ヘッドを高精度に移動させるマイクロ移動装置およびその製造方法に関する。
背景技術
近年、パーソナルコンピュータを中心とした情報技術が著しく進展している。これに伴い、パーソナルコンピュータに用いられる周辺機器の発展もまた顕著である。この中で特にデータを蓄積するための磁気記録装置は年々容量が増大しており、記録情報を保持するための磁気記録板には高密度に記録できることが求められている。このため、磁気記録板の面内には２０ギガビット毎平方センチメートル以上の面密度が求められており、これは隣り合った記録情報が１μｍのオーダで並んでいることになる。
一方、磁気記録板に情報を書込みあるいは読込みをするためには、磁気ヘッドが用いられる。この磁気ヘッドはヘッド支持機構により支持される。ヘッド支持機構を磁気記録板の面内を走査させることにより、磁気ヘッドを所望の位置に移動できるが、高密度情報の書き込みあるいは読込みをするためには、磁気ヘッドの位置を高精度に制御する必要がある。
また、磁気記録装置には容量増大の要求だけではなく、高速に情報を読出しあるいは書込みすることが求められる。このためには磁気記録板を高速で回転させると共に磁気ヘッドの位置をも高速に移動させる必要がある。
しかしながら、従来のヘッド支持機構を走査させて磁気ヘッドの位置を動かす場合は、高速に動かした場合に高精度に位置制御をすることが難しく、一方、高精度に制御しようとすれば高速に動かすことが難しくなる。つまり、磁気記録装置の性能を大容量かつ高速に記録することが難しくなってきている。
磁気ヘッドの高速移動と高精度制御が難しい理由をもう少し詳しく説明すると、近年の大容量磁気記録装置は磁気記録板が高速に回転しており、磁気ヘッドは情報が記録されている（あるいは記録する）位置に磁気ヘッドの支持機構により磁気記録板とは水平方向に移動する。しかし、この時高速に水平方向に移動すると、ヘッド支持機構の先端に取り付けられた磁気ヘッドに大きな慣性力が発生し、所定の位置で止めることが難しくなるのである。
このため、磁気ヘッドに発生する慣性力による位置ズレを補正する方法として、ヘッド支持機構の先端で圧電体を利用したマイクロ移動装置が提案されているが、圧電体の形状を変化させるための電極は圧電体上に直接形成されており、ここに電圧を供給しようとした場合に、圧電体への電圧供給によって圧電体の形状が変化してしまい、電圧の供給部分の形状も変化するので、電圧の供給が安定しないという問題が発生する可能性がある。
発明の開示
このような問題に対して本発明は、安定した電圧供給をするマイクロ移動装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、記録ヘッドを搭載するための台座が接続された端面とは他方の端面において伸縮体の寸法が変化しないよう固定基板に固定しており、この固定基板における固定した領域に伸縮体の寸法を変化させるための電圧を供給する外部電極接続部を設けるものである。
これによりヘッドの支持機構が高速で移動した際にも、先端では磁気ヘッド位置を微調整するためのマイクロ移動装置が固定基板上に強固に固定されており、また電圧信号はこの固定基板上に設けられた外部電極接続部からフレキシブル基板上の電極パッドと接続されているので、ヘッド支持機構の高速移動中においても電圧供給部の形状が変化することがなく、安定して電圧を供給することができるようになり、記録ヘッド位置の微調整が容易になる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。
本発明は、記録ヘッドが搭載された台座が接続された端面とは他方の端面においては電圧が印可されても伸縮体の寸法が変化しないよう固定基板に強固に固定しており、この固定基板上の領域に、伸縮体に電圧を供給する外部電極接続部を設けるものである。これにより固定基板上の領域において伸縮体の寸法が変化しないため、外部電極接続部の形状が変化することもないので安定で確実な電気的接続がフレキシブル基板との間で行えるようになり、伸縮体に対して信頼性の高い電圧供給が行えるという作用を有する。
本発明は特に第一の駆動電極が前記圧電体のフレキシブル基板対向されるとは反対の面に形成され、この第一の駆動電極は圧電体と形状および面積はほぼ同じであるもので、第一の駆動電極と圧電体がほぼ同一形状になることにより、圧電体全面に均一に効率良く電圧を供給することが可能になるという作用を有する。
本発明は特に伸縮体が、第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極と絶縁体で構成される圧電素子であり、この絶縁体は圧電体と第二の駆動電極の間の少なくとも一部分に設けられ、この絶縁体はフレキシブル基板に対向する部分において、その外形は圧電体よりも大きく、内形は圧電体よりも小さい枠型の形状をしており、伸縮体が固定基板に載置される部分において、絶縁体が圧電体の全面を覆う形状となっている。絶縁体がフレキシブル基板上においては圧電体の周辺部にのみ形成されているので、実質的に圧電体が伸縮する箇所において第二の駆動電極は圧電体と密着し、伸縮を最大限得ることができ、端部においては第一の駆動電極と第二の駆動電極間の電気的短絡を防ぐという作用を有する。
本発明はまた、特に第一の駆動電極と第二の駆動電極は、これらが固定基板に固定される領域に外部電極接続部がそれぞれの端部に形成され、この第二の駆動電極の外部電極接続部は、その一部分が絶縁体の外形から突出する形状となっている。このように外部電極接続部が第一の駆動電極と第二の駆動電極の端部に形成され、第二の駆動電極の外部電極接続部は、その一部分が絶縁体の外形から突出する形状となっているので、第一の駆動電極側の面から、フレキシブル基板上に設けた電極パッド部との電気的接続が導電ペーストによって行うことが可能になるという作用を有する。
本発明はまた絶縁体は、第二の駆動電極の下方に形成されて、この伸縮体の固定基板に固定される部分において、第二の駆動電極の一部を露出するための貫通孔が絶縁体に設けられている。この絶縁体の固定基板に固定される領域において第二の駆動電極を露出する領域を形成しておくことで、第二の引出電極を第二の駆動電極の露出面を通して電気的接続することが可能になり、つまり、第二の駆動電極への電圧供給がフレキシブル基板側より行うことが可能になるという作用を有する。
本発明は特に伸縮体である圧電素子を構成する圧電体、第一の駆動電極および第二の駆動電極の大きさは、面積、形状においてほぼ同じであるもので、第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極が同一形状になることにより、圧電体に均一に全面に効率良く電圧信号を印加することが可能になる。
本発明はまた伸縮体が固定基板に固定される領域において、前記絶縁体の一部分に貫通孔が設けられるものである。これにより第二の駆動電極の一部が露出し、この露出部において第二の引出電極が第二の駆動電極と電気的に接続するように形成される。第二の引出電極は第二の駆動電極の接続部とは反対側の端部に外部電極接続部を有し、この外部電極接続部はフレキシブル基板の電極パッド部に対向する箇所に設けられている。第二の引出電極によって第二の駆動電極がフレキシブル基板側に引き出されているので、フレキシブル基板側からの電圧供給を可能にするという作用を有する。
本発明は、特に固定基板に載置される少なくとも一部分は、第二の駆動電極と圧電体と絶縁体に貫通孔が設けられ、第二の駆動電極と圧電体に設けられた貫通孔は第一の駆動電極側の方が穴径が狭い形状で、絶縁体に設けられた貫通孔の大きさはこの狭い穴径よりも小さくし、第一の引出電極が絶縁体の貫通孔を覆うように形成される。第一の引出電極の一方の端部には外部電極接続部が形成され、この外部電極接続部はフレキシブル基板の電極パッドと対向して設けられている。第二の駆動電極と圧電体に設けられた貫通孔は、第一の駆動電極側の方が穴径が狭い形状となっており、さらに絶縁体の貫通孔をこの狭い穴径より小さくすることによって、絶縁体は第一の駆動電極と圧電体の貫通孔の周辺を確実に覆うことになり、第一の引出電極は貫通孔部での断線を起こすことが少なくなり、さらに第二の駆動電極と短絡不良を起こすことがなくなるという作用を有する。
本発明は、特に伸縮体とフレキシブル基板とを接着する接着材の形状が、第一の駆動電極、第二の駆動電極、第二の引出電極、第一の引出電極のいずれかの外部電極接続部の一部分を露出するものである。この電極の外部電極接続部の一部が接着材から露出しているので、接着材を形成した後でもフレキシブル基板側からの電圧供給が可能になり、さらにフレキシブル基板の電極パッドとの電気的接続を容易にするという作用を有する。
本発明は、特に電極の外部電極接続部は、この電極の外部電極接続部の端面より前記接着材の膜厚値より大きい距離の所に露出部の端面が位置する。接着材の膜厚より大きい距離以上電極の外部電極接続部を端部より露出させるので、露出された電極の外部電極接続部は自由に折り曲げることができるようになり、接着材の端部の壁面を覆ってフレキシブル基板の電極パッド部に接することが可能になる。結果的に、これらの電気的接続がさらに容易になるという作用を有する。
本発明は、特にフレキシブル基板上の電極パッド部に突起部を有する。この突起部は外部電極接続部の露出部の面積より小さく、また露出部と突起部はそれぞれ伸縮体とフレキシブル基板の対向する位置にある。これにより、接着材を除去して露出させた電極の外部電極接続部と、フレキシブル基板に形成された突起部がちょうど重なる位置に形成されていることにより、両者を対向させることで、伸縮体とフレキシブル基板との位置合わせが完了するので、これらの位置合わせが容易になるという作用を有する。
本発明は、特に突起部は、導体により形成され、接着材の膜厚より高い段差を持つ突起であるもので、突起部が導体で形成されることにより、伸縮体の外部電極接続部の露出部と、フレキシブル基板の電極パッド部の突起部の位置合わせが完了すると同時にこれらの電気的な接続が完了するので、電気的な接続作業が容易になる作用を有する。
本発明は、特に伸縮体と前記フレキシブル基板をそれぞれ少なくとも２つ以上有し、第一の伸縮体の第二の駆動電極と、第二の伸縮体の第二の駆動電極の間が電気的に短絡されているものである。両者が電気的に短絡されていることにより、それぞれの伸縮体の外部電極接続部とフレキシブル基板の電極パッド部の位置合わせおよび電気的な接続が完了した時点で、位置合わせおよび外部電極接続部と電極パッド部において正常に電気的接続が完了したかどうかを極めて容易に判断できる。そのためには、第一のフレキシブル基板の電極パッドと第二のフレキシブル基板の電極パッドの内、第一の伸縮体の第二の駆動電極と、第二の伸縮体の第二の駆動電極に接続された電極パッド間の電気抵抗値を測定するだけでよい。
本発明は、特に圧電体を、ジルコン酸チタン酸鉛を主成分とする材料、第一および第二の駆動電極を白金を主成分とするもので、ジルコン酸チタン酸鉛の両面を白金で挟み込むことによって、第一の駆動電極と第二の駆動電極の間は金属間起電力が発生しないので、電池作用によるジルコン酸チタン酸鉛の腐蝕が起こることがないという作用を有する。
本発明では、特に絶縁体が、ポリイミドを主体とする材料からなる。絶縁体用いるポリイミドは誘電率がジルコン酸チタン酸鉛に比べて十分に低いので、圧電体を変形させたくない領域において、このポリイミドを圧電体と第二の駆動電極の間に挟み込んでおけば、第一の駆動電極と第二の駆動電極の間に電圧を供給しても、ポリイミドが挟まれた箇所には圧電体に電圧がかからず、つまり圧電体が変形することがないという作用を有する。
本発明は、第一あるいは第一の引出電極を金を主体とする材料で形成したものである。金を主体とする材料であるので、第二の引出電極と第一の引出電極をフォトリソ工程によりエッチングする際に第一の駆動電極や第二の駆動電極や絶縁体を損傷することなくパターニング加工できるという作用を有する。
本発明では、特に伸縮体を形成する基板として酸化マグネシウムの単結晶板を用いる。単結晶基板にスパッタリングにより第一の導電層として白金を主体とする材料層を形成し、さらにスパッタリングにより圧電体層としてチタン酸ジルコン酸鉛を主体とする材料層を形成する工程と、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングによって除去する工程とを含む。酸化マグネシウムの単結晶板に通常の薄膜形成手段であるスパッタリングにより、第一の導電層および圧電体層としてそれぞれ白金、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする層を形成した基板を用いることで、高品質な白金層およびチタン酸ジルコン酸鉛層を得ることができ、さらに、複数の伸縮体を同一基板上に一括して形成することが可能となるという作用を有する。
本発明では、特に酸化マグネシウムの単結晶板に第一の導電層と圧電体層をスパッタリングにより形成後、同一のフォトマスクを利用して圧電体と第一の駆動電極をほぼ同一形状にフォトリソエッチング加工する。圧電体と第一の駆動電極は同一マスクにより一度にパターニングされるので、それぞれの層を形成するためにマスクを替えて位置合わせをする必要がなくなり、効率的な生産が可能となるという作用を有する。
本発明は、特に圧電体層と第一の導電層をパターニングした後に、絶縁体をフレキシブル基板上に形成する部分では、絶縁体の外形は圧電体よりも大きく、内形は圧電体よりも小さいくりぬき型の形状とする。一方、固定基板に固定される部分では、圧電体の全面を覆う形状に絶縁体をフォトリソ工程によりパターニング加工する。これにより、伸縮体のフレキシブル基板に固定される箇所においては絶縁体はその端部のみを被覆することになるので、第二の駆動電極を圧電体上に直接形成できるので効果的な駆動ができ、端部においては第一の駆動電極と第二の駆動電極の電気的短絡を防止するという作用を有する。
本発明は、特に絶縁体の形成後、第二の導電層として白金、クロム、銅、金などの導体層をスパッタリングあるいは蒸着の方法で形成し、この第二の駆動電極の形状を固定基板に固定される領域において少なくとも一部分が絶縁体の外形よりはみ出した形状にフォトリソ工程によりパターニング加工する。第二の駆動電極層として形成された白金、クロム、銅、金などの導体層を形成してパターニングする際に固定基板に固定される領域において第二の駆動電極を絶縁層よりはみ出す形状にパターニングしておく。酸化マグネシウム単結晶板に伸縮体を一括して形成した後、酸化マグネシウム単結晶板をエッチングにより除去した後に、第二の駆動電極は絶縁体の端部よりはみ出しているので、第一の駆動電極側に露出することになり、フレキシブル基板とは反対の同一面より第一の駆動電極と第二の駆動電極を取り出すことが可能になるという作用を有する。
本発明は、特に伸縮体の第一の導電層と圧電体層をスパッタリングにより形成後、第二の導電層として白金を第一の導電層の際と同条件のスパッタリングにより形成し、同一のフォトマスクによって、これら第一の駆動電極と圧電体と第二の駆動電極がほぼ同一形状になるようドライエッチングによってパターニング加工する。酸化マグネシウムの単結晶板に第一の導電層と第二の導電層を同一条件によりスパッタリングするので、これらの層の酸化マグネシウム単結晶板との相互作用で発生する膜応力は同一方向となり、応力が相反することがないため膜の密着力が向上するという作用を有する。
本発明は、特に圧電体と第一および第二の駆動電極をパターニングにより形成した後に、第二の駆動電極の一部が露出するよう貫通孔を持った絶縁体を形成し、第二の引出電極としてアルミ、クロム、チタン、金のいずれかを主体とする材料層を蒸着の方法で形成し、フォトリソ工程により貫通孔部分を覆うように第二の引出電極をパターニング加工する。絶縁体に形成された貫通孔の周辺を覆うように第二の引出電極をフォトリソ工程により形成するので、貫通孔部分において確実に第二の駆動電極の引き出しができるようになり、信頼性の高い電気的接続とすることができる。さらに、フォトリソ工程によりパターニングするので一度に複数の外部電極接続部を形成することができるという作用を有する。
本発明は、特に第一の駆動電極と圧電体に、同一のフォトマスクによるフォトレジストを利用して、ドライエッチングにより貫通孔を形成する。同一のマスクを用いることによりマスクを交換して位置合わせをする必要がなくなり、また、フォトレジストを用いてドライエッチングすることによって、貫通孔の壁には傾斜がつくことになるので、後に絶縁体と第一の引出電極を形成する場合において貫通孔の壁面端部で断線などを起こすことがないという作用を有する。
本発明は、特に酸化マグネシウム単結晶板の上に伸縮体を形成した後に、外部電極接続部の一部分は露出するように接着材をフォトリソ工程によりパターニングする。接着材を塗布する際に伸縮体の外部電極接続部の一部を露出するようにフォトリソ工程によりパターニングしておくことで、外部電極接続部は接着材形成後であってもフレキシブル基板側の面より電極取出しを行うことができるようになる。さらに、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングにより除去した後、外部電極接続部は折り曲げることが可能となるが、接着材をパターニングする際には、接着材の端面が伸縮体の外部電極接続部の端部より少なくとも接着材の膜厚より大きな距離だけ離しておくと、外部電極接続部は接着材の端面を覆いかぶせるようになり、フレキシブル基板の電極パッド部との電気的接続が容易になるのである。さらに、接着材が外部電極接続部の一部を露出するようにしておくことで、外部電極接続部の折れ曲がりが不十分であったとしても、外部電極接続部とフレキシブル基板の電極パッド部にはわずかな隙間ができ、酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングによって除去した後、この隙間に導電ペーストを流し込むことが可能になり、外部電極接続部と電極パッド間の電気的接続はさらに確実なものとなるという作用を有する。
本発明は、特に接着材をパターニングした後、フレキシブル基板の上に貼り合わせる際のパターン合わせ調整を、伸縮体の外部電極接続部に形成された露出部とフレキシブル基板の電極パッド部に形成された突起部とが重なるように行う。伸縮体の外部電極接続部に形成された露出部つまり凹部を、フレキシブル基板の電極パッド部に形成された突起部とを嵌め合うように重ね合わせれば、伸縮体とフレキシブル基板の位置合わせも完了するので、重ね合せ位置調整がスムーズに行われるという作用を有する。
本発明は、特にフレキシブル基板の外部電極接続部と伸縮体の電極パッド部を貼り合わせる際に、両者の位置が重なっていることをフレキシブル基板上に形成されたコネクタ接続部間の電気抵抗値を測定することで確認する。伸縮体を２つ以上有する場合において、伸縮体の第二の駆動電極をあらかじめ電気的に接続しておくと、フレキシブル基板に接着後、フレキシブル基板に引き出された電極間の電気抵抗値を調べることで、外部電極接続部において伸縮体側とフレキシブル基板側が電気接合されているかどうかが容易に判断できる。つまり、位置合わせ時においても電気抵抗値が短絡状態になった時に位置合わせが完了したことが判断でき、位置合わせ工程および外部電極接続部の接続工程が極めて簡便に行えるという作用を有する。
本発明は、またフレキシブル基板の外部電極接続部と伸縮体の電極パッド部を貼り合わせる際に、両者の位置が重なっていることをフレキシブル基板上に形成された電極間の電気容量値を測定する。伸縮体の第一の駆動電極が第一の引出電極によってフレキシブル基板側に引き出されている場合において、伸縮体の第一の駆動電極と第二の駆動電極に接続された各フレキシブル基板の電極パッド間の電気容量値を調べることで、外部電極接続部と電極パッド部の位置合わせおよび電気的接続が完了したかどうか容易に調べられることに加えて、各伸縮体の容量特性が正常かどうかを判断できるようになるので、マイクロ移動装置の評価工程が極めて簡便になるという作用を有する。
本発明は、特に接着材により酸化マグネシウム単結晶板上に形成された伸縮体を酸化マグネシウム単結晶板ごと接着した後、この酸化マグネシウム単結晶板を燐酸を主体とする溶液により除去した後、露出した伸縮体の外部電極接続部とフレキシブル基板の外部電極接続部を導電ペーストにより電気的接続を行うもので、外部電極接続部の外形が絶縁体の外形をはみ出すように形成されている場合において、酸化マグネシウムの単結晶板を除去後は伸縮体のすべての外部電極接続部が第一の駆動電極側に露出することになり、フレキシブル基板の電極パッド部が隣接する位置に設けておけば、この箇所に導電ペーストを適量滴下するだけで、これらの電気的接続は完了することになり、極めて簡便な電気接続工程が可能になるという作用を有する。
以下、図を用いて実施の形態をさらに具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるマイクロ移動装置の分解斜視図である。図において、伸縮体１は互いに鏡面対称性を有する２つの伸縮部１０１と１０２を有する。伸縮部１０１、１０２はそれぞれ、チタン酸ジルコン酸鉛よりなる圧電体２０１、２０２に、白金よりなる第一の駆動電極３０１、３０２を上方に形成する。他方、ポリイミドからなる絶縁体７を圧電体２０１、２０２の下方に形成し、さらに白金よりなる第二の駆動電極４を絶縁体７の下方に形成する構造となっている。ここで第一の駆動電極３０１、３０２と圧電体２０１、２０２はそれぞれ、形状および面積においてほぼ同じであり、２つの伸縮部１０１、１０２の第二の駆動電極４は電気的に接続した構造を有する。このような構成の伸縮体１はフレキシブル基板９上に接着材８により接着されているが、フレキシブル基板９は固定基板１１に固定されている領域と、固定されていない領域とを有する。
図２は絶縁体が圧電体上に形成された様子を示す平面図で、図１及び２に示すように固定基板１１に固定されてない領域においては絶縁体７が圧電体２０１、２０２の周辺部のみを覆うような枠型の形状をしており、固定される領域においては圧電体２０１、２０２の表面を覆う形状となっている。一方、フレキシブル基板９と伸縮体１を接着する接着材８は伸縮体１の端部に形成された第二の駆動電極の外部電極接続部６の一部を露出する形状となっている。図３は第二の駆動電極４上に接着材８を形成した様子を示す平面図で、この時、露出する領域は図３に示すように各外部電極接続部６の端面より、接着材の膜厚より大きい距離以上離れたところに接着材の端部が位置するようになっている。また、フレキシブル基板９には電極パッド１０が形成されており、これらが形成される位置は伸縮体１の外部電極接続部５０１、５０２および６に対向する位置に設けられている。図４に示すように、第二の駆動電極４が有する外部電極接続部６とフレキシブル基板９上の電極パッド１０とは導電ペースト１２によって電気的に接続される。図示はしていないが、同じように、第一の駆動電極３０１と３０２は、各々の外部電極接続部５０１、５０２と対応する電極パッド１０とをつなぐように導電ペーストを塗布して電気的に接続される。
このようなマイクロ移動装置において、フレキシブル基板９上の電極パッド１０から引き出されたコネクタ接続部分に電圧を供給すれば、左右の伸縮体１の第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間に電圧がかかり、これによって圧電体２０１、２０２の形状が変形を起こし、フレキシブル基板９も変形を起こす。これによって、フレキシブル基板９の一方の端に接続された磁気ヘッドを搭載する台座１３が引っ張りあるいは押し込みの力を受け、台座１３の位置が移動する。伸縮部１０１と１０２に所定の電圧を印加するとき、一方が延伸し他方が伸縮するように構成しておけば台座には回転モーメントが加わることとなり、垂直方向へ微少移動する。一方、伸縮部１０１と１０２とが同時に同じ方向に伸縮するように構成すれば水平方向へ微少移動する。
本実施の形態では、伸縮体１が固定基板１１に固定された領域に外部電極接続部５０１，５０２および６が設けられている。そのため、伸縮体１は固定されていない領域においてのみ形状変化を起こし、外部電極接続部５０１，５０２および６部分には機械的な負荷が加わることがなく、電気的な接続は良好に保たれ信頼性の高いマイクロ移動装置を提供することが出来る。
さらに、絶縁体７は固定基板１１に固定されない領域において圧電体２０１、２０２の周辺部のみを覆う枠型形状であり、第二の駆動電極４はこの下に形成されているので、圧電体２０１、２０２が実質的に伸縮する箇所において絶縁体７は第二の駆動電極４と圧電体２０１、２０２の当接を妨げることがない。よって、第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間には短絡不良が発生することがないのである。さらに、第一の駆動電極を白金、第二の駆動電極をクロム等の異種金属にした場合、通常異種金属間で起電力が発生するが、端面においては第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の端面部は絶縁体７が介在するので、ウエットエッチングなどの工程で電解液が端部に接することがなく、電池作用による端面腐蝕が起こりにくいという利点を有する。
また、第一の駆動電極３０１、３０２と圧電体２０１、２０２は形状および面積においてほぼ同じであるので、供給する電圧は均一に圧電体２０１、２０２に印加され、安定で最大限の変位を得ることができるようになる。
さらに、固定基板１１に固定される領域においては、絶縁体７は圧電体２０１、２０２を全面に覆う形状にしているので、第一の駆動電極３０１、３０２と第二の駆動電極４の間の短絡不良をさらに防げる上、これらの電極間に電圧を供給した場合において、圧電体２０１、２０２の材料であるジルコン酸チタン酸鉛より十分に誘電率が低いポリイミドが絶縁体７として形成されているので、実質的に供給した電圧が圧電体２０１、２０２に印可されないことになる。つまり、固定基板１１上の領域においては２つの伸縮部の形状が変化しないので、さらに安定した電圧の供給を行うことが可能になる。
さらに、第二の駆動電極４の外部電極接続部６は絶縁体７の外形をはみ出すような形状にしているため、外部電極接続部６は上面に露出する。これにより上面からの第二の駆動電極４への電圧供給が可能になり、導電ペースト１２によって容易にフレキシブル基板９の電極パッド部１０との電気的接続が可能になる。
図５ＨのＡ部に相当する外部電極接続部６周辺の断面図を図４に示す。図４に示すように、フレキシブル基板９と伸縮体１を接着材８によって接着する際には、外部電極接続部６の端部から、接着材８の膜厚より大きい距離の位置に接着材８の端部が位置するよう配置することによって、外部電極接続部６は接着材８の外縁に沿って折り曲げ加工することが可能になる。これにより、外部電極接続部６と電極パッド１０との電気的接続はさらに容易になるのである。またこの時、接着材の端面の折れ曲がりが不十分で隙間ができたとしても、導電ペースト１２をこの隙間に流すことができるので電気的な接続を確実なものとすることができる。
次に本実施の形態の製造方法について図面を用いて説明する。図５Ａ〜５Ｈは本実施の形態における製造方法を説明する断面図である。まず、図５Ａに示すように酸化マグネシウムの単結晶板２０に第一の導電層２１として白金を、圧電体層２２としてチタン酸ジルコン酸鉛を連続してスパッタリングにより形成する。これによって、酸化マグネシウム単結晶板２０上に高品質な白金とチタン酸ジルコン酸鉛を形成することができ、また、後ほどにも詳しく述べるが、酸化マグネシウム単結晶板２０は容易にエッチングによって除去できるので、伸縮体１をこの基板上に複数形成した後、酸化マグネシウム単結晶板２０を除去すれば、伸縮体１を複数一括して作成できる。
次に図５Ｂに示すように、第一の導電層２１と圧電体層２２を同一のフォトマスクを使用して連続してエッチングし、圧電体２０１と第一の駆動電極３０１がほぼ同じ形状になるように形成する。この時エッチングの方法としてドライエッチングとウエットエッチングの方法があり、どちらによってエッチングするかによって、出来上がり形状の若干の差はあるが、連続してエッチングするのであればどちらの方法を用いても良い。このような方法によって製造すれば、第一の導電層と圧電体層を同一マスクを用いて連続してエッチングするので、マスクを変えた場合にはどうしても発生してしまうパターンズレが起こることがなく、高品質な第一の駆動電極３０１と圧電体２０１とを酸化マグネシウムの単結晶板２０上に複数一括して安定的に得ることが容易になるのである。
次に、図５Ｃに示すように、絶縁体７としてポリイミドをフォトリソ工程により形成する。この時、後に固定基板１１で固定される領域においては、圧電体２０１の全面を覆うように、固定されない領域においては圧電体２０１の端部のみを覆う形状とする。これによって、絶縁体７としてポリイミドを用いるので、後に固定基板１１に固定される領域においては圧電体２０１を全面に覆い、固定されない領域においては圧電体２０１の端部のみを枠型にして覆うという形状にフォトリソ工程によって一括して容易に形成できるのである。また、このようにすることで、後に第二の駆動電極４を形成するときに、固定基板１１に固定される領域においては伸縮体１の形状変形が起こらないが、固定されない領域においては電圧を均一に安定して供給できるようになる。
次に、図５Ｄに示すように、圧電体２０１及び絶縁体７の上に第二の駆動電極４をフォトリソ工程により形成する。これにより、圧電体２０１は、周辺部に絶縁体７を有する状態で、第１の駆動電極３０１と第２の駆動電極４に挟まれた構成となる。用いる電極材料は白金、クロム、金、銅などの導電体が適する。この時、固定基板１１に固定される領域において、その一部が絶縁体７の外形をはみ出すように外部電極接続部６を形成しておく。これによって、後に酸化マグネシウムの単結晶板２０をエッチングしたときに、上面より外部電極接続部が露出するので、上面からの電気的な取出しが容易になる上、後の工程でフレキシブル基板９側に電極パッド１０を設けているので、導電ペーストを適量塗布するだけで電気的な接続が完了するようになる。
さらに、伸縮体１の２つの伸縮部（図１の１０１と１０２）の第二の駆動電極４は電気的に接続した共通電極の構造にしておく。第二の駆動電極４が電気的に接続されている効果については、後ほど詳しく述べるが、外部電極接続部６とフレキシブル基板の電極パッド１０との電気的接続をフレキシブル基板のコネクタ接続部から電気抵抗値を測ることで確認することができるようになるものである。
次に、図５Ｅに示すように、外部電極接続部６の一部を露出するように接着材８をフォトリソ工程により形成する。この時、接着材８の端部は外部電極接続部６の端部から接着材８の厚みよりは大きい距離をとって内側の位置におくパターンとする。このようにしておくことで、後に酸化マグネシウムの単結晶板２０を除去すると、露出した外部電極接続部６は自由に折れ曲がることとなり、接着材８の端面を覆うようにして下方のフレキシブル基板９の電極パッド１０に当接することが容易になる。
次に、図５Ｆに示すようにフレキシブル基板９と伸縮体１を位置合わせを行って貼り合わせる。
次に、図５Ｇに示すように、酸化マグネシウムの単結晶板２０を燐酸溶液により除去する。このようにすることで、伸縮体１は酸化マグネシウムの単結晶板２０から取り外され、フレキシブル基板９上に形成される。つまり、伸縮体１が小さく壊れやすいものであっても、フレキシブル基板９に接着されるまでは酸化マグネシウム単結晶板２０に固定されているので取り扱いが容易で壊れることがない。
次に、図５Ｈに示すように導電ペースト１２を外部電極接続部５０１と電極パッド１０の接続部に適量塗布してこれらの電気的接続を完了する。酸化マグネシウム単結晶板２０が除去された後は、外部電極接続部５は上方に露出しており、導電ペースト１２を外部電極接続部５０１、５０２の端部に適量塗布するだけで、フレキシブル基板９の電極パッド１０と接続が完了するのである。また外部電極接続部６は先に述べたように接着材８の端部を覆って電極パッド１０に当接されているが、外部電極接続部６の折れ曲がりが不十分等の理由により電気的接続が取れていない場合には、導電ペースト１２をこの箇所に適量塗布する。これにより、導電ペーストは外部電極接続部６と電極パッド１０との間にできた隙間に流れ込み、電気的接続をより確実にできる。
最後に、フレキシブル基板１１に設けたコネクタ接続部１４の電気抵抗値を調べる。伸縮体１の第二の駆動電極４は電気的に接続した共通電極構造であるので、外部電極接続部４と電極パッド１０の電気的接続が正常に完了していれば、電気抵抗値はショート状態になるため、これを調べれば、電気的接続が正常かどうかが容易に判断できるのである。更に第一の駆動電極３０１の外部電極接続部５０１と、フレキシブル基板１１の電極パッド１０との電気的接続を調べるには、フレキシブル基板１１に設けたコネクタ接続部１４の、第一の駆動電極と第二の駆動電極間の電気容量値を調べる。電気容量値が圧電体２０１の面積から計算される容量値と一致していれば、電極パッド１０での接続が正常かどうかが判断できる。
更に、以上のような本発明の製造方法を用いて酸化マグネシウムの単結晶板上に複数の伸縮体を作成できる。これにより高品質なマイクロ移動装置を複数一括して容易に得ることができる。
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるマイクロ移動装置の分解斜視図である。図において、伸縮体３１は、互いに鏡面対称性を有する伸縮部３０１、３０２を有する。以下、伸縮体３１の一方の伸縮部３０１が有する圧電体３２、第一の駆動電極３３及び第二の駆動電極３４を代表的に用いて実施の形態２の装置を詳しく説明する。伸縮体３１は、チタン酸ジルコン酸鉛よりなる圧電体３２に、白金よりなる第一の駆動電極３３が上方に形成され、さらに白金よりなる第二の駆動電極３４が圧電体３２の下方に形成して圧電素子を構成しており、さらにポリイミドからなる絶縁体３９が第二の駆動電極３４の下方に当接されており、さらに金からなる第二の引出電極３５と第一の引出電極３６を絶縁体３９の下方に有する構造となっている。ここで、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４はその形状および面積においてほぼ同じである。また、図７は伸縮体３１が固定基板４３に固定される領域における断面図（図６におけるＢ−Ｂ’断面）であるが、この図７Ｂに拡大した領域には、図に示すように、圧電体３２および第二の駆動電極３４には第三の貫通孔４７が設けられており、この第三の貫通孔４７の穴径は第一の駆動電極３３側の方が狭い形状となっている。さらに絶縁体３９には第二の貫通孔４５および第一の貫通孔４６が設けられているが、この第一の貫通孔４６は第三の貫通孔４７の小さい側の穴径よりさらに小さいものとなっている。さらに第二の引出電極３５は絶縁体３９の第二の貫通孔４５を通して第二の駆動電極３４に当接されており、第一の引出電極３６は絶縁体３９に設けられた第一の貫通孔４６を通して第一の駆動電極３３に当接されている。さらに第二の引出電極３５と第一の引出電極３６の一方の端部には外部電極接続部３７，３８が固定基板４３に固定される領域内に設けられている。このように構成された伸縮部３０１と３０２からなる伸縮体３１はフレキシブル基板４１上に接着材４０により接着されているが、フレキシブル基板４１と伸縮体３１を固定する接着材４０には外部電極接続部３７，３８の一部を露出する第四の貫通孔４８が設けられている。さらに、フレキシブル基板４１の電極パッド４２には銅や金等からなる導体の突起部４９が形成されており、この突起部４９は外部電極接続部３７，３８に形成された第四の貫通孔４８とは、伸縮体３１とフレキシブル基板４１とが対向する位置に設けられており、外部電極接続部３７，３８の第四の貫通孔４８と突起部４９は電気的に接続されている。
本実施の形態２では、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４はほぼ同じ形状としているで、圧電体３２には全面に均一な電圧を供給することが可能となる。また、第一駆動電極３３と第二の駆動電極３４は共に白金よりなっているので、両電極間に金属間電位差が発生しないので、電池作用による圧電体３２への腐蝕が起こりにくいという利点を有する。
また、伸縮体３１が固定基板４３に固定された領域において、絶縁体３９に設けられた第二の貫通孔４５を通して第二の引出電極３５が第二の駆動電極３４へ当接されているので、第二の引出電極３５は第一の駆動電極３３と短絡することなく、フレキシブル基板４１側に引き出されるのである。さらに、第三の貫通孔４７の壁面は第一の駆動電極側３３の穴径が狭くなるように傾斜がついており、第一の貫通孔４６はこれよりも小さくなるので、第一の引出電極３６を設けたときに貫通孔の壁面で断線することが少なく、また、第二の駆動電極３４と短絡することもなく、確実にフレキシブル基板４１側へ引き出されるのである。
さらに、接着材４０は第二の引出電極３５と第一の引出電極３６に設けられた外部電極接続部３７，３８の一部を露出しており、この第四の貫通孔４８とは対向するフレキシブル基板４１側の位置に導体の突起部４９が設けられているが、突起部４９の高さは接着材４０の厚みよりも高いので、確実な電気的接続を可能にしている。なお、第一の引出電極３６を設けなかった場合には、実施の形態１で述べたと同様、導電ペーストによる電気的接続が可能である。
以上述べたような電気的な接続はすべて、伸縮体３１が固定される領域で行われるので、伸縮体３１に電圧を供給して伸縮を行っても、電気的接着部が不安定になることはなく、安定した電圧の供給が可能になるのである。
次に本実施の形態のマイクロ移動装置の製造方法について図を用いて説明する。図８Ａ〜８Ｇおよび図９Ａ〜９Ｅは本実施の形態におけるマイクロ移動装置の製造方法を示す断面図であり、まず、図８Ａに示すように、酸化マグネシウムの単結晶板５０に第一の導電層５１として白金を、圧電体層５２としてチタン酸ジルコン酸鉛を連続してスパッタリングにより形成し、さらに、第二の導電層５３として白金を第一の導電層５１を形成したときと同条件で形成する。これによって、酸化マグネシウム単結晶板５０上に高品質な白金とチタン酸ジルコン酸鉛を形成することができ、実施の形態１と同様、酸化マグネシウム単結晶板５０は容易にエッチングによって除去できるので、伸縮体３１をこの基板上に複数形成した後、酸化マグネシウム単結晶板５０を除去すれば、小さくて壊れやすい伸縮体３１であってもこれを複数一括に得られるのである。さらに、第一の駆動電極３３を形成する条件と第二の駆動電極３４を形成する条件を同じにしておけば、これらの層の酸化マグネシウム単結晶板との相互作用で発生する膜応力は同一方向となり、応力が相反することがないため膜の密着力が向上するという利点を有する。
次に図８Ｂに示すように、第一の導電層５１と圧電体層５２と第二の導電層５３を同一のフォトマスクを使用して連続してエッチングし、第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４がほぼ同じ形状になるように形成する。この時エッチングの方法としてドライエッチングが望ましい。これは、ウエットエッチングを同一のマスクを用いて行った場合には、膜厚の厚い層でサイドエッチが大きく入ることとなり、圧電体３２の膜厚が厚い時には圧電体３２にサイドエッチが入り、第一の駆動電極３３と第二の駆動電極３４が短絡する恐れがあるためである。本実施の形態による製造方法によれば、第一の導電層と圧電体層と第二の導電層を同一マスクを用いて連続してドライエッチングするので、このような短絡不良は起こらず、マスクを変えて製造する場合に避け難いパターンズレがなく、高品質な第一の駆動電極３３と圧電体３２と第二の駆動電極３４を酸化マグネシウムの単結晶板５０上に複数一括して安定的に得ることが容易になるのである。
次に、図９Ａ〜９Ｅは第三の貫通孔を形成する箇所のみを拡大した断面図である。この第三の貫通孔の形成方法をさらに詳しく述べると、まず図９Ａに示すように、通常のフォトレジストは開口部に近い程膜厚が薄いテーパ構造となっており、初期のレジストは図に示すようにａラインにある。このような場合に第二の駆動電極３４及び圧電層３２をドライエッチングすると、図９Ｂに示すように開口部に近いフォトレジストはドライエッチングによってエッチングされていくのでレジストラインの後退が起こる。つまりレジストラインはｂラインからｃラインへと後退し、結果として図９Ｃに示すように第二の駆動電極３４と圧電体３２はテーパ形状となる。すなわち、第一の駆動電極３３の露出部の径の方が第二の駆動電極側３４より小さくなる。これによって後ほど形成する絶縁体と第一の引出電極３６が断線することの少ない、確実な電気的接続を可能にする。
次に、図８Ｃおよび図９Ｄに示すように、絶縁体３９をフォトリソ工程により形成する。この時、伸縮体３１が固定基板４３に固定する領域において、絶縁体３９の第二の貫通孔４５と第一の貫通孔４６を設ける。この時、第一の貫通孔４６は先に形成した第三の貫通孔４７の周辺を覆うように、つまり、第一の貫通孔４６の穴径の方が小さくなるように形成する。これによって第二の引出電極３５と第一の引出電極３６が短絡することなく確実に形成できるようになる。
次に、図８Ｄおよび図９Ｅに示すように、主に金よりなる第二の引出電極３５および第一の引出電極３６をフォトリソ工程により形成する。この時、金はヨウ素ヨウ化カリウム溶液でエッチングすることが可能なので、他の材料にダメージを与えることがないのである。
次に、図８Ｅに示すように、接着材４０をフォトリソ工程によりパターニングする。この時、第二の引出電極３５の外部電極接続部３７と第一の引出電極３６の外部電極接続部３８の一部分を露出するように第四の貫通孔４８を形成しておく。この時露出する面積は、フレキシブル基板４１の電極パッド４２に設けた突起部４９よりも大きくしておく。これによって、第四の貫通孔４８と突起部４９が嵌合できるので、伸縮体３１とフレキシブル基板４１の重ね合わせ工程が容易になるのである。さらに、突起部４９の面積は第四の貫通孔４８の面積より小さいので、嵌合時の遊びができ、後の工程での重ね合わせ調整が容易になる。さらに本実施の形態では突起部４９が導体で形成されており、接着材４０の膜厚は突起部４９の高さより小さくなるように形成されているのでより、嵌合と共に電気的接続が行われるのである。
次に、図８Ｆに示すように伸縮体３１をフレキシブル基板４１に重ね合わせる。この時、重ね合わせた位置調整はフレキシブル基板４１に設けたコネクタ接続部の電気容量値を測定することによって行う。すなわち、これらの重ね合わせ位置が合ったときには、伸縮体３１の外部電極接続部３７の第四の貫通孔４８とフレキシブル基板４１の電極パッド４２の突起部４９が当接するので、第一の駆動電極３３と第二の駆動電極３４の間には圧電体３２による電気容量値が観測されるのである。この方法により重ね合わせおよび電気的接続を確認して接着硬化を行うことができるのである。
最後に、図８Ｇに示すように酸化マグネシウムの単結晶板５０を燐酸溶液により除去してマイクロ移動装置を得る。
以上の実施の形態で述べたように、本発明により、高品質なマイクロ移動装置を複数一括して得ることができるのである。
産業上の利用可能性
本発明のマイクロ移動装置は、先端部分で記録ヘッド位置を微調整するマイクロ移動装置の一方の端部が固定基板上に強固に固定されており、また電圧の供給はこの固定基板上に設けられた外部電極接続部へフレキシブル基板上の電極パッドから行われるので、ヘッド支持機構の高速移動中においても電圧供給部の形状が変化することがなく、安定して電圧を供給することができるようになり、磁気ヘッド位置の微調整が容易になるという効果を奏する。
さらに、酸化マグネシウム基板単結晶板の上に第一の駆動電極としてスパッタリングによる白金を用い、圧電体としてスパッタリング法によって形成されたチタン酸ジルコン酸鉛系の材料を用いるので、伸縮体および信号接続部が容易に複数一括で形成でき、フレキシブル基板側への伸縮体の貼り付けも一括して行えるようになるので、安価なマイクロ移動装置を容易に得ることができる。
本発明のマイクロ移動装置は、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体などの高速かつ高精度に記録ヘッドの位置決めを要求されるディスク状記録媒体の記録再生装置に用いて有用であるが、加えて、正確な位置決めが出来ることから走査型トンネル顕微鏡などのヘッド移動装置としても適用することも出来る。
図面の参照符号の一覧表
１ 伸縮体
１０１、１０２ 伸縮部
２０１、２０２ 圧電体
３０１、３０２ 第一の駆動電極
４ 第２の駆動電極
５０１、５０２ 第一の駆動電極の外部電極接続部
６ 第二の駆動電極の外部電極接続部
７ 絶縁体
８ 接着剤
９ フレキシブル基板
１０ 電極パッド
１１ 固定基板
１２ 導電ペースト
１３ 台座
１４ コネクタ接続部
２０ 酸化マグネシウムの単結晶板
２１ 第一の導電層
２２ 圧電体層
３１ 伸縮体
３０１、３０２ 伸縮部
３２ 圧電体
３３ 第一の駆動電極
３４ 第二の駆動電極
３５ 第二の引出し電極
３６ 第一の引出し電極
３７ 外部電極接続部
３８ 外部電極接続部
３９ 絶縁体
４０ 接着剤
４１ フレキシブル基板
４２ 電極パッド
４３ 固定基板
４５、４６、４７、４８ 貫通孔
４９ 突起部
５０ 酸化マグネシウムの単結晶板
５１ 第一の導電層
５２ 圧電体層
５３ 第二の導電層
５４ コネクタ接続部
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１のマイクロ移動装置の分解斜視図である。
図２は上記マイクロ移動装置の要部の分解平面図である。
図３は上記マイクロ移動装置の要部の分解平面図である。
図４は上記マイクロ移動装置の要部の拡大断面図である。
図５Ａ〜５Ｈは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
図６は本発明の実施の形態２のマイクロ移動装置の分解斜視図である。
図７Ａ，７Ｂは上記マイクロ移動装置の要部の拡大断面図である。
図８Ａ〜８Ｇは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
図９Ａ〜９Ｅは上記マイクロ移動装置の製造工程を説明する図である。
Claims (26)
- 電圧の印加により伸縮動作をする伸縮体と、接着材を介して前記伸縮体と貼り合わされるフレキシブル基板と、前記フレキブル基板の一方の端部に連結される台座とを有するマイクロ移動装置であって、前記伸縮体と前記フレキシブル基板は前記台座の連結部とは他方の端部で固定基板上に固定され、前記伸縮体は電圧入力のための外部電極接続部を有し、前記フレキシブル基板は前記固定基板上に載置される位置に前記伸縮体に電圧を供給する電極パッドを有し、前記外部電極接続部は前記電極パッドと導電体で接続され、外部から前記伸縮体に供給される信号電圧によって前記台座が移動することを特徴とするマイクロ移動装置。
- 前記伸縮体は、圧電体と前記圧電体を挟む第一の駆動電極と第二の駆動電極を有し、前記第一の駆動電極は前記圧電体と略同等の形状であり、前記第二の駆動電極は前記接着材を介して前記フレキシブル基板に対向することを特徴とする請求項１記載のマイクロ移動装置。
- 前記伸縮体は前記圧電体と前記第二の駆動電極の間にさらに絶縁体を有し、前記絶縁体は前記圧電体の周縁の内側及び外側を覆い、かつ前記圧電体の前記固定基板に対向する表面を覆うことを特徴とする請求項１記載のマイクロ移動装置。
- 前記第一の駆動電極及び前記第二の駆動電極がいずれも前記固定基板方向に電極突出部を有し、前記電極突出部を前記外部電極接続部とすることを特徴とする請求項２記載のマイクロ移動装置。
- 前記第二の駆動電極の電極突出部が前記接着材からも突出しており、前記接着材からの突出部の長さが前記接着材の厚さより大きいことを特徴とする請求項４記載のマイクロ移動装置。
- 前記伸縮体が、前記第二の駆動電極と前記フレキシブル基板の間に前記圧電体の表面全体を覆う絶縁体を有し、前記絶縁体と前記フレキシブル基板の間に前記第一の駆動電極に接続する第一の引出し電極と前記第二の駆動電極に接続する第二の引出し電極とをさらに有し、前記第一の引出し電極の一部を第一の前記外部接続電極とし、かつ前記第二の引出し電極の一部を第二の前記外部電極接続部とすることを特徴とする請求項２記載のマイクロ移動装置。
- 前記圧電体と前記第一の駆動電極または前記第二の駆動電極とが略同一形状を有することを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 前記第二の引出し電極と前記第二の駆動電極が重畳する位置で前記絶縁体に第二の貫通孔を設け、前記第二の外部電極接続部を前記電極パッドと対向する位置に設け、前記第二の外部電極接続部と前記電極パッドを導電体で接続したことを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 前記第一の引出し電極と前記第一の駆動電極が重畳する位置で前記圧電体と前記第二の駆動電極に第一の貫通孔を設け前記第二の駆動電極を覆う前記絶縁体の前記第一の貫通孔の内側に第三の貫通孔を設け前記第一の外部電極接続部を前記電極パッドと対向する位置に有し前記第一の前記外部電極接続部と前記電極パッドを前記導電体で接続したことを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 前記伸縮体が、前記フレキシブル基板との間に、前記絶縁体、前記第一の引出し電極および前記第２の引出し電極を覆う接着材をさらに有し、前記接着材は、前記第一の外部電極接続部が前記電極パッドと対向する位置と、前記第二の外部電極接続部が前記電極パッドと対向する位置とに第四の貫通孔を有することを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 前記電極パッドが導体により形成される突起部を有し前記突起部が前記第四の貫通孔を貫通して前記第一の外部電極接続部および前記第二の外部電極接続部に当接することを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 互いに鏡面対称性を有する一対の前記圧電体を前記フレキシブル基板上の中心線に対して両側に備え、前記一対の圧電体の前記第二の駆動電極同士が電気的に接続されたことを特徴とする請求項２または６記載のマイクロ移動装置。
- 前記一対の圧電体の電圧印加時の伸縮方向が前記中心線に並行であり一方が伸びる時に他方が収縮することを特徴とする請求項１２記載のマイクロ移動装置。
- 前記圧電体がチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする材料からなり、前記第一の駆動電極または第二の駆動電極が白金であることを特徴とする請求項２記載のマイクロ移動装置。
- 前記絶縁体がポリイミドを主成分とする材料からなることを特徴とする請求項３または６記載のマイクロ移動装置。
- 前記第一の引出し電極または第二の引出し電極が金を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項６記載のマイクロ移動装置。
- 圧電体の両面に第一の駆動電極と第二の駆動電極を形成した圧電素子と、前記圧電素子と貼り合わせるフレキシブル基板と、前記圧電素子に電圧を供給する引出し電極と、前記フレキブル基板の一方の端部に連結される台座とを有するマイクロ移動装置の製造方法であって；酸化マグネシウムの単結晶板に白金を主体とする材料からなる第一の駆動電極層を形成する工程と、前記第一の駆動電極層上にチタン酸ジルコン酸鉛を主体とする材料からなる圧電体層を形成する工程と、前記第一の駆動電極層と前記圧電体層をパターニングする工程と、前記圧電体層上に白金、クロム、銅、金のいずれかの材料からなる第二の駆動電極層を形成する工程とを有する圧電素子形成工程と；前記圧電素子を接着材を介してフレキシブル基板に貼り合わせる貼付け工程と；前記フレキシブル基板の前記台座を連結した端部とは別の端部を固定基板に固定する固定工程と；固定後に、前記酸化マグネシウムの単結晶板をエッチングによって除去する除去工程を有するマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記第二の駆動電極層を形成する工程の前に、さらに絶縁体形成工程を有し、前記絶縁体を前記圧電体の周縁の内側及び外側を覆い、かつ前記圧電体の前記固定基板に対向する表面を覆うパターンに形成することを特徴とする請求項１７記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記圧電素子形成工程が同一パターンのマスクを用いるものであり、前記圧電体層と前記第一の駆動電極を略同一形状にパターニングすることを特徴とする請求項１７記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記第二の駆動電極形成工程で、前記固定基板方向に前記絶縁体からの突出部を有する電極パターンが形成されることを特徴とする請求項１９記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記圧電素子形成工程が同一パターンのマスクを用いるものであり、前記圧電体層、前記第一の駆動電極層および前記第二の駆動電極層を略同一形状にパターニングすることを特徴とする請求項１７記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記第二の駆動電極層を形成する工程に引き続いて、前記絶縁体が前記圧電体を覆い、かつ前記第二の駆動電極を露出させる窓部を有するパターンに形成される絶縁体形成工程と、前記窓部を含むように前記引出し電極をパターン形成する工程とをさらに有し、前記引出し電極の材料がアルミニウム、クロム、チタン、金のいずれかを主体とすることを特徴とする請求項２１記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記第二の駆動電極層を形成する工程の後に、前記圧電体と前記第二の駆動電極層とを貫通する貫通孔を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項２１記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記貼付け工程が、前記接着材に形成され前記引出し電極に到達する貫通孔と前記フレキシブル基板の電極パッドに形成された突起部とを用いたパターン合わせ調整工程を含むことを特徴とする請求項２１記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記貼付け工程が、両者の位置が重なっていることをフレキシブル基板上に形成された電極間の電気抵抗値または電気容量値を測定することで確認する工程を含むことを特徴とする請求項２１記載のマイクロ移動装置の製造方法。
- 前記除去工程の後、前記引出し電極と前記電極パッドとを導電ペーストで接続する工程をさらに有する請求項１７記載のマイクロ移動装置の製造方法。
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