WO2011145453A1 - 圧電アクチュエータ及び駆動装置 - Google Patents

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WO2011145453A1
WO2011145453A1 PCT/JP2011/060427 JP2011060427W WO2011145453A1 WO 2011145453 A1 WO2011145453 A1 WO 2011145453A1 JP 2011060427 W JP2011060427 W JP 2011060427W WO 2011145453 A1 WO2011145453 A1 WO 2011145453A1
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electrode
conductive film
piezoelectric actuator
piezoelectric
electrodes
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PCT/JP2011/060427
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仁宗 中村
中谷　宏
西川　雅永
幸雄 北川
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株式会社村田製作所
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    • G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric actuator used for driving a magnetic head of a hard disk device, for example, and a driving device including the piezoelectric actuator.
  • piezoelectric actuators have been widely used for applications such as driving a magnetic head of a hard disk device.
  • the piezoelectric actuator includes a piezoelectric substrate that is polarized in a predetermined direction. For this reason, when the piezoelectric actuator is mounted on the apparatus, it is necessary to mount the piezoelectric actuator in a direction corresponding to the polarization direction. For this reason, the piezoelectric actuator is required to be able to determine the direction.
  • Patent Document 1 describes a piezoelectric actuator that can easily determine the orientation of the actuator. Specifically, Patent Document 1 describes a piezoelectric actuator in which a silver chloride layer is formed on one of a pair of silver electrodes formed on opposing main surfaces of a piezoelectric body made of piezoelectric ceramic. ing. Since the silver chloride layer has a color tone different from that of the silver electrode, the orientation of the piezoelectric actuator described in Patent Document 1 can be easily determined.
  • the silver chloride layer has low conductivity. For this reason, for example, when measuring the electrical characteristics of a piezoelectric actuator by connecting terminals to both electrodes, the electrical characteristics of the piezoelectric actuator may not be measured accurately if the measuring instrument terminal contacts the silver chloride layer. is there. In particular, when the piezoelectric actuator is small, it is difficult to accurately contact the terminal of the measuring instrument with only the portion of the electrode where the silver chloride layer is not formed, and the measurement accuracy of the electrical characteristics of the piezoelectric actuator is difficult. Tended to be significantly lower.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a piezoelectric actuator that can easily determine the orientation and can easily measure the electrical characteristics.
  • the first piezoelectric actuator according to the present invention includes a piezoelectric substrate, first and second electrodes, and a conductive film.
  • the first and second electrodes apply a voltage to the piezoelectric substrate.
  • the conductive film is formed on the first electrode.
  • the conductive film is made of a metal or alloy having a color tone different from that of the second electrode.
  • the second piezoelectric actuator according to the present invention includes a piezoelectric substrate, first and second electrodes, and a conductive film.
  • the first and second electrodes apply a voltage to the piezoelectric substrate.
  • the conductive film is formed on part of the first electrode.
  • the conductive film is made of a metal or alloy having a color tone different from that of the first electrode.
  • the color tone is different means that at least one of brightness, saturation and hue is different.
  • the conductive film has lower wettability to solder than the first electrode. According to this configuration, the conductive film can suppress a short circuit between the first and second electrodes due to spreading of the solder. In addition, the displacement of the piezoelectric substrate is restrained by the wet solder. Therefore, high driving efficiency can be obtained.
  • the piezoelectric substrate includes first and second main surfaces, first and second side surfaces, and first and second surfaces. Are formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the first and second main surfaces extend along each of the first direction and the second direction.
  • the second direction is perpendicular to the first direction.
  • the first and second side surfaces extend along the first direction and the third direction, respectively.
  • the third direction is perpendicular to each of the first and second directions.
  • the first and second end faces extend along the second and third directions, respectively.
  • the first electrode has a first portion and a second portion. The first portion of the first electrode is formed on a portion of the first main surface excluding one end portion in the first direction.
  • the second portion of the first electrode is formed on the first end face.
  • the second electrode has a first portion, a second portion, and a third portion.
  • the first portion of the second electrode is formed on the second main surface.
  • the second portion of the second electrode is formed on the second end face.
  • the third portion of the second electrode is formed on the one end portion in the first direction of the first main surface so as to be separated from the first electrode.
  • the conductive film is formed from one end portion to the other end portion in the second direction of the first portion of the first electrode.
  • the conductive film is respectively connected to the other side from the one end in the second direction of the first portion of the first electrode. It includes a plurality of conductive films formed over the end and arranged along the first direction.
  • each of the first and second piezoelectric actuators at least a part of the first and second electrodes are opposed to each other via the piezoelectric substrate.
  • the conductive film is formed so as to cover at least part of the portion of the first electrode facing the second electrode.
  • the first electrode is located between the first and second electrodes of the piezoelectric substrate, and is located on the excitation unit that excites when a voltage is applied between the first and second electrodes.
  • One electrode is protected by the conductive film. For this reason, the damage of the part located on the excitation part of a 1st electrode is suppressed effectively.
  • the conductive film has higher rigidity than the first electrode. According to this structure, the damage of the part located on the excitation part of a 1st electrode is suppressed more effectively.
  • the piezoelectric actuator is formed on the second electrode, and the conductive film has a color tone and shape of A further conductive film, at least one of which is different, is further provided. According to this configuration, damage to the second electrode can be suppressed.
  • each of the first and second piezoelectric actuators according to the present invention, at least a part of the first and second electrodes are opposed to each other via the piezoelectric substrate.
  • the further conductive film is formed so as to cover at least part of the portion of the second electrode facing the first electrode. According to this configuration, it is possible to suppress damage to a portion located on the excitation portion of the second electrode.
  • the further conductive film has higher rigidity than the second electrode. According to this configuration, it is possible to more effectively suppress damage to the portion located on the excitation portion of the second electrode.
  • the conductive film is made of a material different from that of the first and second electrodes.
  • each of the first and second electrodes is from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr. It consists of an alloy containing a selected metal or one or more metals selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr. According to this configuration, for example, the electrode material is less likely to migrate than when the first and second electrodes are made of Ag or an alloy containing Ag. Therefore, it is possible to suppress a short circuit between the first and second electrodes.
  • the conductive film is a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, and Cr, or Au , Pt, Al, Cu, Ni, and an alloy containing one or more metals selected from the group consisting of Cr and Cr.
  • the electrode material is less likely to migrate than when the conductive film is made of Ag or an alloy containing Ag. Therefore, it is possible to suppress a short circuit between the first and second electrodes.
  • the conductive film is a film formed by a thin film forming method.
  • the denseness and rigidity of the conductive film can be improved as compared with the case where the conductive film is formed by applying a conductive paste. Therefore, damage to the first electrode can be suppressed more effectively.
  • the piezoelectric substrate expands and contracts in a direction perpendicular to the direction of the voltage applied by the first and second electrodes. . That is, in this aspect, the piezoelectric actuator vibrates in the d31 mode.
  • the drive device according to the present invention includes the piezoelectric actuator according to the present invention.
  • a conductive film made of a metal or alloy having a color tone different from that of the second electrode is formed on the first electrode. For this reason, it is possible to easily determine the directionality between the first electrode side and the second electrode side.
  • the conductive film is formed on a part of the first electrode and is made of a metal or an alloy having a color tone different from that of the first electrode. It functions as a mark for use. Therefore, the directivity between the first electrode side and the second electrode side can be easily determined.
  • the conductive film is made of a metal or an alloy, it has higher conductivity than a layer made of a metal salt such as a silver chloride layer. Therefore, even when the terminal of the measuring instrument for measuring electrical characteristics is in contact with the conductive film, when the terminal and the first electrode are in direct contact, and between the terminal and the first electrode, Electric resistance does not change greatly. Therefore, the electrical characteristics of the piezoelectric actuator can be measured with high measurement accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the piezoelectric actuator according to the first embodiment. In FIG. 2, for convenience of explanation, the conductive film is hatched.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the driving apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a driving apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the piezoelectric actuator in the third embodiment. In FIG. 5, for convenience of explanation, the conductive film is hatched.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a first modification for explaining the formation pattern of the conductive film. In FIG.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a second modification for explaining a formation pattern of the conductive film. In FIG. 7, for convenience of explanation, the conductive film is hatched.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a third modification for explaining the formation pattern of the conductive film. In FIG. 8, for convenience of explanation, the conductive film is hatched.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a piezoelectric actuator according to a fourth modification.
  • the present invention is implemented by taking the driving devices 1a to 1c shown in FIGS. 1, 3 and 4 as examples.
  • the driving devices 1a to 1c are merely examples.
  • the present invention is not limited to the driving devices 1a to 1c and the piezoelectric actuator 20 mounted on the driving devices 1a to 1c.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the piezoelectric actuator according to the first embodiment.
  • the conductive film is hatched.
  • the drive device 1a shown in FIG. 1 is for driving a magnetic head of a hard disk device.
  • the driving device 1a includes a fixed member 10 and a driven member 11 provided with a magnetic head.
  • the fixed member 10 and the driven member 11 are connected by a piezoelectric actuator 20. For this reason, when the piezoelectric actuator 20 is driven, the driven member 11 is displaced with respect to the fixed member 10. Thereby, the magnetic head attached to the driven member 11 is driven.
  • the fixing member 10 and the driven member 11 is not particularly limited.
  • the fixed member 10 and the driven member 11 can be constituted by, for example, an insulating substrate having a circuit formed on the surface or inside.
  • the piezoelectric actuator 20, the fixed member 10, and the driven member 11 are joined by solder 12.
  • the solder 12 may include Pb or may be so-called Pb-free solder that does not include Pb.
  • the piezoelectric actuator 20 includes a piezoelectric substrate 21.
  • the piezoelectric substrate 21 is made of an appropriate piezoelectric material.
  • the piezoelectric substrate 21 may be formed of, for example, a piezoelectric ceramic, a piezoelectric single crystal, a piezoelectric resin, a piezoelectric composite in which particles of a piezoelectric material are dispersed in a resin, or the like.
  • Specific examples of piezoelectric ceramics include, for example, lead zirconate titanate ceramics.
  • a specific example of the piezoelectric single crystal is quartz.
  • Specific examples of the piezoelectric resin include polyvinylidene fluoride.
  • the piezoelectric substrate 21 is formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • the dimension of the piezoelectric substrate 21 is not particularly limited.
  • the height dimension, the length dimension, and the width dimension of the piezoelectric substrate 21 can be set to about 0.01 mm to 0.2 mm, 0.4 mm to 4.0 mm, and 0.1 mm to 2.0 mm, respectively.
  • the “cuboid” is a general term for a solid having three pairs of opposing faces.
  • the rectangular parallelepiped includes those in which ridgelines and vertices are formed in a chamfered shape or an R-chamfered shape, and in which opposed surfaces are not strictly parallel.
  • the piezoelectric substrate 21 has first and second main surfaces 21a and 21b, first and second side surfaces 21c and 21d (see FIG. 2), and first and second end surfaces 21e and 21f.
  • Each of the first and second main surfaces 21a and 21b extends along a length direction L and a width direction W perpendicular to the length direction L.
  • the first and second main surfaces 21a and 21b are parallel to each other.
  • Each of the first and second side surfaces 21c and 21d extends along a length direction L and a height direction H perpendicular to the length direction L and the width direction W, respectively.
  • the first and second side surfaces 21c and 21d are parallel to each other.
  • the first and second end faces 21e and 21f extend along the width direction W and the height direction H, respectively.
  • the first and second end faces 21e and 21f are parallel to each other.
  • the piezoelectric actuator 20 includes first and second electrodes 22 and 23 that apply a voltage to the piezoelectric substrate 21.
  • the first and second electrodes 22 and 23 apply a voltage in the height direction H to the piezoelectric substrate 21.
  • the piezoelectric substrate 21 is polarized in the height direction H and expands and contracts in the length direction L. That is, the vibration mode of the piezoelectric actuator 20 of the present embodiment is the d31 mode.
  • the vibration mode of the piezoelectric actuator is not limited to the d31 mode, and may be another vibration mode such as the d33 mode.
  • the first electrode 22 includes first to fourth portions 22a to 22d.
  • the first portion 22a is formed on a portion excluding an end portion on one side L2 in the length direction L of the first main surface 21a.
  • the second portion 22b is formed on the first end face 21e.
  • the third portion 22c is formed on the end portion on the other side L1 in the length direction L of the second main surface 21b.
  • the first to third portions 22a to 22c are integrally provided.
  • the fourth portion 22d is provided in parallel to the first and second main surfaces 21a and 21b in the piezoelectric substrate 21.
  • the fourth portion 22d is connected to the second portion 22b.
  • the second electrode 23 includes first to fourth portions 23a to 23d.
  • the first portion 23a is formed on a portion excluding the end portion on the other side L1 in the length direction L of the second main surface 21b.
  • the first portion 23a and the third portion 22c of the first electrode 22 are provided apart from each other.
  • a gap G ⁇ b> 2 is formed between the first portion 23 a and the third portion 22 c of the first electrode 22.
  • the first portion 23 a faces the fourth portion 22 d of the first electrode 22 in the height direction H.
  • the second portion 23b is formed on the second end face 21f.
  • the third portion 23c is formed on the end portion on the one side L2 in the length direction L of the first main surface 21a.
  • the third portion 23c and the first portion 22a of the first electrode 22 are provided apart from each other.
  • a gap G 1 is formed between the third portion 23 c and the first portion 22 a of the first electrode 22.
  • the first to third portions 23a to 23c are integrally provided.
  • the fourth portion 23 d is provided inside the piezoelectric substrate 21.
  • the fourth portion 23 d is provided between the first main surface 21 a and the fourth portion 22 d of the first electrode 22 in the height direction H.
  • the fourth portion 23d faces both the first portion 22a and the fourth portion 22d of the first electrode 22 in the height direction H.
  • the fourth portion 23d is connected to the second portion 23b.
  • a portion of the piezoelectric actuator 20 in which the first electrode 22 and the second electrode 23 face each other in the height direction H constitutes an excitation unit A that expands and contracts when a voltage is applied. is doing.
  • the first and second electrodes 22 and 23 are not particularly limited as long as they have conductivity.
  • Each of the first and second electrodes 22 and 23 is, for example, a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag, and Cr, or Au, Pt, Al, Cu, and Ni.
  • Ti, Ag, and Cr may be used, and the alloy may include an alloy containing one or more metals selected from the group consisting of Ti, Ag, and Cr.
  • Specific examples of alloys containing one or more metals selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr include, for example, Ni / Cr alloys and Ni / Cu alloys such as Monel Etc.
  • each of the first and second electrodes 22 and 23 is made of a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr, or Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr. It is preferably made of an alloy containing one or more metals selected from the group consisting of: In this case, migration is unlikely to occur from the first and second electrodes 22 and 23, and the first and second electrodes 22 and 23 are not easily short-circuited. From the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of migration, each of the first and second electrodes 22 and 23 is a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Ni and Cr, or Au, Pt, Ni. And an alloy containing one or more metals selected from the group consisting of Cr and Cr.
  • a conductive film 24 is formed on the first electrode 22. Specifically, as shown in FIG. 2, the conductive film 24 is formed on the first portion 22a of the first electrode 22 from one end W1 end in the width direction W to the other end W2 end. Yes.
  • the distance between the third portion 23c side end portion of the conductive film 24 and the third portion 23c is equal to the third portion 23c side end portion of the first portion 22a of the first electrode 22 and the third portion 23c. It is longer than the distance between the portions 23c. That is, the conductive film 24 is formed at a position farther from the portion located on the first major surface 21a of the second electrode 23 than the first portion 22a.
  • the conductive film 24 is formed so as to cover at least a part of the portion of the first electrode 22 facing the second electrode 23, that is, the portion located in the excitation portion A. More specifically, in the present embodiment, the conductive film 24 is formed so as to cover substantially the entire portion of the first electrode 22 located in the excitation part A.
  • the thickness of the conductive film 24 is not particularly limited, but can be, for example, about 0.01 ⁇ m to 0.5 ⁇ m. If the thickness of the conductive film 24 is too thick, the amount of displacement may decrease or the element may warp. If the thickness of the conductive film 24 is too thin, it may be difficult to determine the orientation of the element.
  • the conductive film 24 has higher rigidity than the first electrode 22.
  • the conductive film 24 has lower wettability with respect to the solder than the first electrode 22.
  • “low solderability” means that the adhesion strength with the electrode is low. Further, the wettability with respect to solder can be evaluated by conducting a tensile test and a shear test of a solder joint specified in JIS 3198-5.
  • “rigidity” means thin film hardness. Further, the rigidity can be evaluated by a scratch test defined in ISO20502.
  • the conductive film 24 is made of a metal or alloy having a color tone different from that of the second electrode 23.
  • the color tone is different means that at least one of saturation and lightness is different.
  • the method for making the color tone of the conductive film 24 different from the color tone of the second electrode 23 is not particularly limited.
  • a specific example of a method for making the color tone of the conductive film 24 different from the color tone of the second electrode 23 includes a method of making the material of the conductive film 24 different from the material of the second electrode 23.
  • the conductive film 24 is, for example, a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr, or a group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr. It may be made of an alloy containing one or more metals selected from Specific examples of alloys containing one or more metals selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr include, for example, Ni / Cr alloys and Ni / Cu alloys such as Monel Etc.
  • the conductive film 24 is one or more metals selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr, or selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni and Cr. It is preferably made of an alloy containing a metal. In this case, migration is unlikely to occur from the conductive film 24 and the first and second electrodes 22 and 23 are unlikely to be short-circuited. From the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of migration, the conductive film 24 was selected from a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Ni and Cr, or from a group consisting of Au, Pt, Ni and Cr. It is preferably made of an alloy containing one or more metals.
  • the conductive film 24 is formed of a material different from each of the first and second electrodes 22 and 23.
  • the formation method of the conductive film 24 is not particularly limited.
  • the conductive film 24 may be formed by applying a conductive paste or may be formed by a thin film deposition method.
  • the thin film deposition method includes a vapor deposition method such as a physical vapor deposition method (sputtering method) or a chemical vapor deposition method (CVD method). Especially, it is preferable that the electrically conductive film 24 is formed by the vapor deposition method.
  • the conductive film 24 having a color tone different from that of the second electrode 23 is formed on the first electrode 22.
  • the directivity between the first electrode 22 side and the second electrode 23 side can be easily determined by determining the color tone of the electrodes.
  • the conductive film 24 is formed large from the one side W1 end in the width direction W of the first portion 22a of the first electrode 22 to the other side W2 end, The directionality between the electrode 22 side and the second electrode 23 side can be more easily determined.
  • the conductive film 24 having a color tone different from that of the first electrode 22 is formed on a part of the first electrode 22. Therefore, the conductive film 24 functions as an identification mark, and the directivity between the first electrode 22 side and the second electrode 23 side can be easily determined by determining the presence or absence of the conductive film 24 as the identification mark. Can be determined. Therefore, in the present embodiment, it is sufficient that the color tone of the conductive film 24 and one of the first and second electrodes 22 and 23 is different from each other. The other of the electrodes 22 and 23 may have a different color tone or the same color.
  • the technique of this embodiment in which the conductive film 24 is provided is particularly effective.
  • the conductive film 24 is formed of a metal or alloy having a lower electrical resistance than silver chloride or the like. For this reason, even when the terminal of the measuring instrument for measuring electrical characteristics is in contact with the conductive film 24, the terminal and the first electrode 22 are compared with the case where the terminal and the first electrode 22 are in direct contact. The electrical resistance between the electrodes 22 does not change greatly. Therefore, the electrical characteristics of the piezoelectric actuator 20 can be measured with high measurement accuracy.
  • the wettability of the conductive film 24 with respect to the solder 12 is lower than the wettability of the first electrode 22 with respect to the solder 12. Therefore, by providing the conductive film 24, it is possible to suppress the solder 12 from spreading on the first electrode 22. For this reason, the vibration of the piezoelectric actuator 20 is not easily restrained by the solder 12 that has spread out. Therefore, high driving efficiency can be obtained.
  • the effect of suppressing the wetting and spreading of the solder 12 is an effect obtained regardless of the material of the first and second electrodes 22 and 23, but the first and second electrodes 22 and 23 are This effect is particularly noticeable when wettability is high.
  • the effect of suppressing the wetting and spreading of the solder 12 is that the first and second electrodes 22 and 23 are at least one of metals such as Au, Ag, and Cu, and metals such as Au, Ag, and Cu. This is particularly noticeable when it is made of an alloy containing the above.
  • the conductive film 24 is connected to the other side from the one side end in the width direction W of the first portion 22a of the first electrode 22 as in the present embodiment. It is preferably formed over the end.
  • the conductive film 24 is formed so as to cover at least a part of the portion of the first electrode 22 located in the excitation part A. More specifically, in the present embodiment, the conductive film 24 is formed so as to cover substantially the entire portion of the first electrode 22 located in the excitation portion A. For this reason, the conductive film 24 also functions as a protective film for the excitation part A. Therefore, for example, the portion of the first electrode 22 located on the excitation part A is effectively damaged by contact with other members during conveyance or mounting of the piezoelectric actuator 20 or contact with terminals during measurement. It is suppressed.
  • the conductive film 24 is formed by a thin film deposition method and is dense. In addition, the conductive film 24 has higher rigidity than the first electrode 22. Therefore, the damage of the part located on the excitation part A of the 1st electrode 22 is suppressed more effectively.
  • the first electrode 22 and the second electrode 23 made of Au and the conductive made of Ni / Cr alloy are used as an example of a preferable combination of the first and second electrodes 22 and 23 and the conductive film 24.
  • the first electrode 22 and the second electrode 23 made of Au and the conductive made of Ni / Cr alloy are used. And membrane 24.
  • the bonding strength between Au and Ni / Cr alloy is relatively high, the conductive film 24 is difficult to peel off from the first electrode 22.
  • the first and second electrodes 22 and 23 and the conductive film 24 are used as another example of a preferable combination of the first and second electrodes 22 and 23 and the conductive film 24, the first and second electrodes made of a laminate of a Ni / Cr alloy layer and an Au layer are used. 22 and 23 and a conductive film 24 made of a Ni / Cr alloy.
  • the bonding strength between the Au layer constituting the surface layer of the first and second electrodes 22 and 23 and the piezoelectric substrate 21 can be made relatively high, so that the first and second from the piezoelectric substrate 21 due to external stress or the like.
  • the electrodes 22 and 23 can be prevented from peeling off.
  • the Ni / Cr alloy is inferior to the Au layer in solder wettability, it is possible to effectively suppress the solder 12 from spreading on the Au layer by the conductive film 24 made of the Ni / Cr alloy. As a result, the excitation part A of the piezoelectric substrate 21 can be made difficult to be restrained by the solder 12 that has spread.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the driving apparatus according to the second embodiment.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • a conductive film 24 may be formed on the first electrode 22 and a conductive film 25 made of a metal or an alloy may be formed on the second electrode 23.
  • the conductive film 25 is preferably different from the conductive film 24 in at least one of color tone and shape. By doing so, the direction discriminability of the piezoelectric actuator 20 can be improved.
  • the conductive film 25 is made of a metal or alloy having a high conductivity like the conductive film 24, so that the electrical characteristics of the piezoelectric actuator 20 are measured. A decrease in accuracy can be suppressed.
  • the wettability of the conductive film 25 to the solder 12 is lower than the wettability of the second electrode 23 to the solder 12. Therefore, by providing the conductive film 25, it is possible to suppress the solder 12 from spreading on the second electrode 23. For this reason, by forming the conductive film 25 together with the conductive film 24, the vibration of the piezoelectric actuator 20 is less likely to be restrained by the wet solder 12. Therefore, higher driving efficiency can be obtained.
  • the conductive film 25 is formed on the first portion 23a of the second electrode 23 from the one end portion in the width direction W to the other end portion. For this reason, it is possible to more effectively suppress the solder 12 from spreading on the second electrode 23. Therefore, higher driving efficiency can be obtained.
  • the conductive film 25 is formed so as to cover at least a part of the second electrode 23 located in the excitation part A. More specifically, in the present embodiment, the conductive film 25 is formed so as to cover substantially the entire portion of the second electrode 23 located in the excitation part A. For this reason, the conductive film 25 also functions as a protective film for the excitation part A. Therefore, for example, the portion of the second electrode 23 located on the excitation portion A is effectively damaged by contact with other members during conveyance or mounting of the piezoelectric actuator 20 or contact with terminals during measurement. It is suppressed.
  • the conductive film 25 is formed by a thin film deposition method like the conductive film 24 and is dense.
  • the conductive film 25 has higher rigidity than the second electrode 23. Therefore, the damage of the part located on the excitation part A of the 2nd electrode 23 is suppressed more effectively.
  • the conductive film 25 is, for example, a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr, or a group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, Ti, Ag and Cr. It may be made of an alloy containing one or more metals selected from
  • the conductive film 25 is one or more metals selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, and Cr, or one selected from the group consisting of Au, Pt, Al, Cu, Ni, and Cr. It is preferably made of an alloy containing a metal. In this case, migration is unlikely to occur from the conductive film 25, and the first and second electrodes 22 and 23 are not easily short-circuited. From the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of migration, the conductive film 25 was selected from a metal selected from the group consisting of Au, Pt, Ni and Cr, or from a group consisting of Au, Pt, Ni and Cr. It is preferably made of an alloy containing one or more metals.
  • the conductive film 25 is formed of a material different from each of the first and second electrodes 22 and 23 and the conductive film 24.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a driving apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the piezoelectric actuator in the third embodiment. In FIG. 5, for convenience of explanation, the conductive film is hatched.
  • the conductive film 24 is provided so as to cover almost the entire portion of the first electrode 22 located in the excitation part A.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the conductive film 24 may be formed in a linear shape extending along the width direction W. Even if it is formed in this way, it is possible to effectively suppress the wetting and spreading of the solder 12 to the excitation part A, as in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a first modification for explaining the formation pattern of the conductive film.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a second modification for explaining a formation pattern of the conductive film.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of a piezoelectric actuator according to a third modification for explaining the formation pattern of the conductive film. 6 to 8, the conductive film is hatched for convenience of explanation.
  • the shape of the conductive film 24 is not limited to the shape described in the first to third embodiments.
  • the conductive film 24 is a part in the width direction W of the first portion 22 a of the first electrode 22 and is formed in an island shape on a part in the length direction L. May be.
  • each of the conductive films 24 is formed from one end to the other end in the width direction W of the first portion 22 a of the first electrode 22. It may have a plurality of conductive films 24a and 24b arranged along. In the present modification, each of the conductive film 24 a and the conductive film 24 b is parallel to the width direction W.
  • the conductive film 24 may be formed in a shape non-parallel to the width direction W.
  • the conductive film 24 is formed in a curved shape.
  • the conductive film 25 in the second embodiment can be formed in various shapes as shown in FIGS.
  • the conductive film 24 and the conductive film 25 have different shapes, and the conductive film 24 and the conductive film 25 have the same color tone.
  • the conductive film 24 and the conductive film 25 have different shapes, and the color tone of the conductive film 24 and the conductive film 25 is also different.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the first and second electrodes 22 and 23 may be provided only on the surface of the piezoelectric substrate 21.

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

　向きの判別が容易であり、かつ、電気的特性を容易に測定し得る圧電アクチュエータを提供する。　圧電アクチュエータ２０は、圧電基板２１と、第１及び第２の電極２２，２３と、導電膜２４とを備えている。第１及び第２の電極２２，２３は、圧電基板２１に電圧を印加する。導電膜２４は、第１の電極２２の上に形成されている。導電膜２４は、第２の電極２３とは色調が異なる金属または合金からなる。

Description

圧電アクチュエータ及び駆動装置
　本発明は、例えば、ハードディスク装置の磁気ヘッドの駆動などに用いられる圧電アクチュエータ及びそれを備える駆動装置に関する。
　従来、例えば、ハードディスク装置の磁気ヘッドの駆動などの用途に、圧電アクチュエータが広く利用されている。
　圧電アクチュエータは、所定の方向に分極されている圧電基板を備えている。このため、圧電アクチュエータを装置に実装する際には、分極方向に応じた方向で圧電アクチュエータを実装する必要がある。このため、圧電アクチュエータには、方向の判別が可能であることが求められる。このことに鑑み、例えば、下記の特許文献１には、アクチュエータの向きを容易に判別可能な圧電アクチュエータが記載されている。具体的には、特許文献１には、圧電セラミックからなる圧電体の対向する主面上に形成されている一対の銀電極の一方の上に塩化銀層が形成されている圧電アクチュエータが記載されている。塩化銀層は、銀電極とは異なる色調を有するため、特許文献１に記載の圧電アクチュエータでは、向きの判別が容易である。
特開平１０－２９４５０１号公報
　しかしながら、塩化銀層は、導電性が低い。このため、例えば、両電極に端子を接続して圧電アクチュエータの電気的特性を測定する場合に、測定器の端子が塩化銀層に接触すると、圧電アクチュエータの電気的特性を正確に測定できない場合がある。特に、圧電アクチュエータが小型である場合は、電極のうち、塩化銀層が形成されていない部分のみに測定器の端子を正確に接触させることは困難であり、圧電アクチュエータの電気的特性の測定精度が顕著に低くなりがちであった。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、向きの判別が容易であり、かつ、電気的特性を容易に測定し得る圧電アクチュエータを提供することにある。
　本発明に係る第１の圧電アクチュエータは、圧電基板と、第１及び第２の電極と、導電膜とを備えている。第１及び第２の電極は、圧電基板に電圧を印加する。導電膜は、第１の電極の上に形成されている。導電膜は、第２の電極とは色調が異なる金属または合金からなる。
　本発明に係る第２の圧電アクチュエータは、圧電基板と、第１及び第２の電極と、導電膜とを備えている。第１及び第２の電極は、圧電基板に電圧を印加する。導電膜は、第１の電極の一部の上に形成されている。導電膜は、第１の電極とは色調が異なる金属または合金からなる。
　なお、本発明において、「色調が異なる」とは、明度、彩度及び色相のうちの少なくとも一つが異なることをいう。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのある特定の局面では、導電膜は、第１の電極よりも半田に対する濡れ性が低い。この構成によれば、導電膜により、半田の濡れ拡がりによって第１及び第２の電極間が短絡することを抑制することができる。また、濡れ広がった半田によって圧電基板の変位が拘束されることが抑制される。従って、高い駆動効率を得ることができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれの他の特定の局面では、圧電基板は、第１及び第２の主面と、第１及び第２の側面と、第１及び第２の端面とを有する直方体状に形成されている。第１及び第２の主面は、第１の方向と第２の方向とのそれぞれに沿って延びている。第２の方向は、第１の方向に対して垂直である。第１及び第２の側面は、第１の方向と第３の方向とのそれぞれに沿って延びている。第３の方向は、第１及び第２の方向のそれぞれに対して垂直である。第１及び第２の端面は、第２及び第３の方向のそれぞれに沿って延びている。第１の電極は、第１の部分と、第２の部分とを有する。第１の電極の第１の部分は、第１の主面の第１の方向の一方側端部を除いた部分の上に形成されている。第１の電極の第２の部分は、第１の端面の上に形成されている。第２の電極は、第１の部分と、第２の部分と、第３の部分とを有する。第２の電極の第１の部分は、第２の主面上に形成されている。第２の電極の第２の部分は、第２の端面の上に形成されている。第２の電極の第３の部分は、第１の主面の第１の方向の一方側端部の上に、第１の電極とは離間して形成されている。導電膜は、第１の電極の第１の部分の第２の方向における一方側端部から他方側端部にわたって形成されている。この構成では、導電膜が比較的大きく形成されるため、圧電アクチュエータの方向識別性がより良好となる。また、半田の濡れ拡がりによって第１及び第２の電極間が短絡することをより効果的に抑制することができる。さらに、濡れ広がった半田によって圧電基板の変位が拘束されることがより効果的に抑制される。従って、より高い駆動効率を得ることができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれの別の特定の局面では、導電膜は、それぞれ、第１の電極の第１の部分の第２の方向における一方側端部から他方側端部にわたって形成されており、第１の方向に沿って配列されている複数の導電膜を含む。この構成では、圧電アクチュエータの方向識別性がさらに良好となる。また、半田の濡れ拡がりによって第１及び第２の電極間が短絡することをさらに効果的に抑制することができる。さらに、濡れ広がった半田によって圧電基板の変位が拘束されることがさらに効果的に抑制される。従って、さらに高い駆動効率を得ることができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのさらに他の特定の局面では、第１及び第２の電極の少なくとも一部同士が圧電基板を介して対向している。導電膜は、第１の電極の第２の電極と対向している部分の少なくとも一部を覆うように形成されている。この構成によれば、圧電基板の第１及び第２の電極の間に位置しており、第１及び第２の電極間に電圧が印加されたときに励振する励振部の上に位置する第１の電極が導電膜により保護される。このため、第１の電極の励振部の上に位置する部分の損傷が効果的に抑制される。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのさらに別の特定の局面では、導電膜は、第１の電極よりも高い剛性を有する。この構成によれば、第１の電極の励振部の上に位置する部分の損傷がさらに効果的に抑制される。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのまた他の特定の局面では、圧電アクチュエータは、第２の電極の上に形成されており、導電膜とは、色調及び形状のうちの少なくとも一方が異なるさらなる導電膜をさらに備える。この構成によれば、第２の電極の損傷を抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのまた別の特定の局面では、第１及び第２の電極の少なくとも一部同士が圧電基板を介して対向している。さらなる導電膜は、第２の電極の第１の電極と対向している部分の少なくとも一部を覆うように形成されている。この構成によれば、第２の電極の励振部の上に位置する部分の損傷を抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのさらにまた他の特定の局面では、さらなる導電膜は、第２の電極よりも高い剛性を有する。この構成によれば、第２の電極の励振部の上に位置する部分の損傷をさらに効果的に抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのさらにまた別の特定の局面では、導電膜は、第１及び第２の電極とは異なる材料からなる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのまたさらに他の特定の局面では、第１及び第２の電極のそれぞれは、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなる。この構成によれば、例えば、第１及び第２の電極がＡｇや、Ａｇを含む合金からなる場合よりも、電極材料がマイグレーションし難い。従って、第１及び第２の電極間が短絡することを抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれのまたさらに別の特定の局面では、導電膜は、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなる。この構成によれば、例えば、導電膜がＡｇや、Ａｇを含む合金からなる場合よりも、電極材料がマイグレーションし難い。従って、第１及び第２の電極間が短絡することを抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれの異なるある特定の局面では、導電膜は、薄膜成膜法により形成された膜からなる。この構成では、例えば、導電膜が導電性ペーストの塗布により形成されたものである場合よりも、導電膜の緻密性及び剛性を高めることができる。従って、第１の電極の損傷をより効果的に抑制することができる。
　本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれの異なる他の特定の局面では、圧電基板は、第１及び第２の電極により印加される電圧の方向に対して垂直な方向に伸縮する。すなわち、この局面では、圧電アクチュエータは、ｄ３１モードで振動する。
　本発明に係る駆動装置は、上記本発明に係る圧電アクチュエータを備えている。
　本発明に係る第１の圧電アクチュエータでは、第２の電極とは色調が異なる金属または合金からなる導電膜が第１の電極の上に形成されている。このため、第１の電極側と第２の電極側との方向性を容易に判別することができる。
　本発明に係る第２の圧電アクチュエータでは、導電膜が第１の電極の一部の上に形成されており、第１の電極とは色調が異なる金属または合金からなるため、導電膜が方向識別用のマークとして機能する。従って、第１の電極側と第２の電極側との方向性を容易に判別することができる。
　また、本発明に係る第１及び第２の圧電アクチュエータのそれぞれでは、導電膜は、金属または合金からなるため、例えば、塩化銀層などの金属塩からなる層よりも導電性が高い。従って、電気的特性測定用の測定器の端子が導電膜に接触した場合であっても、端子と第１の電極とが直接接触しているときと、端子と第１の電極との間の電気抵抗が大きく変化しない。従って、高い測定精度で圧電アクチュエータの電気的特性を測定することができる。
図１は、第１の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。 図２は、第１の実施形態における圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。 図３は、第２の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。 図４は、第３の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。 図５は、第３の実施形態における圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図５においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。 図６は、導電膜の形成パターンを説明するための、第１の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図６においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。 図７は、導電膜の形成パターンを説明するための、第２の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図７においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。 図８は、導電膜の形成パターンを説明するための、第３の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図８においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。 図９は、第４の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的断面図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１，図３及び図４に示す駆動装置１ａ～１ｃを例に挙げて説明する。但し、駆動装置１ａ～１ｃは、単なる例示である。本発明は、駆動装置１ａ～１ｃや駆動装置１ａ～１ｃに搭載されている圧電アクチュエータ２０に何ら限定されない。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。図２は、第１の実施形態における圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。
　図１に示す駆動装置１ａは、ハードディスク装置の磁気ヘッドを駆動するためのものである。駆動装置１ａは、固定部材１０と、磁気ヘッドが設けられている被駆動部材１１とを備えている。固定部材１０と被駆動部材１１とは、圧電アクチュエータ２０により接続されている。このため、圧電アクチュエータ２０が駆動されると、被駆動部材１１が固定部材１０に対して変位する。これにより、被駆動部材１１に取り付けられている磁気ヘッドが駆動される。
　固定部材１０と、被駆動部材１１とのそれぞれは、特に限定されない。固定部材１０と、被駆動部材１１とは、例えば、表面や内部に回路が形成されている絶縁基板等により構成することができる。
　圧電アクチュエータ２０と、固定部材１０及び被駆動部材１１とは、半田１２により接合されている。半田１２は、例えば、Ｐｂを含むものであってもよいし、Ｐｂを含まない、所謂Ｐｂフリー半田であってもよい。
　圧電アクチュエータ２０は、圧電基板２１を備えている。圧電基板２１は、適宜の圧電材料により構成されている。圧電基板２１は、例えば、圧電セラミックス、圧電単結晶、圧電樹脂、樹脂中に圧電材料の粒子が分散している圧電コンポジットなどにより形成されていてもよい。圧電セラミックスの具体例としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスなどが挙げられる。圧電単結晶の具体例としては、水晶等が挙げられる。圧電樹脂の具体例としては、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
　本実施形態では、圧電基板２１は、直方体状に形成されている。圧電基板２１の寸法は、特に限定されない。圧電基板２１の高さ寸法、長さ寸法、幅寸法は、それぞれ、例えば、０．０１ｍｍ～０．２ｍｍ、０．４ｍｍ～４．０ｍｍ、０．１ｍｍ～２．０ｍｍ程度とすることができる。
　なお、本発明において、「直方体」とは、対向する３対の面を有する立体を総称するものである。このため、稜線や頂点が面取り状またはＲ面取り状に形成されているものや、対向する面が厳密に平行ではないものなども直方体に含まれるものとする。
　圧電基板２１は、第１及び第２の主面２１ａ，２１ｂと、第１及び第２の側面２１ｃ，２１ｄ（図２を参照）と、第１及び第２の端面２１ｅ，２１ｆとを有する。第１及び第２の主面２１ａ，２１ｂのそれぞれは、長さ方向Ｌと、長さ方向Ｌに対して垂直な幅方向Ｗとのそれぞれに沿って延びている。第１及び第２の主面２１ａ，２１ｂは、互いに平行である。第１及び第２の側面２１ｃ，２１ｄのそれぞれは、長さ方向Ｌと、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗのそれぞれに対して垂直な高さ方向Ｈとのそれぞれに沿って延びている。第１及び第２の側面２１ｃ，２１ｄは、互いに平行である。第１及び第２の端面２１ｅ，２１ｆは、幅方向Ｗと高さ方向Ｈとのそれぞれに沿って延びている。第１及び第２の端面２１ｅ，２１ｆは、互いに平行である。
　図１に示すように、圧電アクチュエータ２０は、圧電基板２１に電圧を印加する第１及び第２の電極２２，２３を備えている。第１及び第２の電極２２，２３は、圧電基板２１に対して高さ方向Ｈの電圧を印加する。本実施形態では、圧電基板２１は、高さ方向Ｈに分極されており、長さ方向Ｌに伸縮する。すなわち、本実施形態の圧電アクチュエータ２０の振動モードは、ｄ３１モードである。もっとも、本発明においては、圧電アクチュエータの振動モードは、ｄ３１にモードに限定されず、ｄ３３モード等の他の振動モードであってもよい。
　第１の電極２２は、第１～第４の部分２２ａ～２２ｄを備えている。第１の部分２２ａは、第１の主面２１ａの長さ方向Ｌの一方側Ｌ２の端部を除いた部分の上に形成されている。第２の部分２２ｂは、第１の端面２１ｅの上に形成されている。第３の部分２２ｃは、第２の主面２１ｂの長さ方向Ｌの他方側Ｌ１の端部の上に形成されている。第１～第３の部分２２ａ～２２ｃは、一体に設けられている。第４の部分２２ｄは、圧電基板２１の内部において、第１及び第２の主面２１ａ，２１ｂに対して平行に設けられている。第４の部分２２ｄは、第２の部分２２ｂに接続されている。
　第２の電極２３は、第１～第４の部分２３ａ～２３ｄを備えている。第１の部分２３ａは、第２の主面２１ｂの長さ方向Ｌの他方側Ｌ１の端部を除いた部分の上に形成されている。第１の部分２３ａと、第１の電極２２の第３の部分２２ｃとは、離間して設けられている。第１の部分２３ａと、第１の電極２２の第３の部分２２ｃとの間には、ギャップＧ２が形成されている。第１の部分２３ａは、第１の電極２２の第４の部分２２ｄと、高さ方向Ｈにおいて対向している。第２の部分２３ｂは、第２の端面２１ｆの上に形成されている。第３の部分２３ｃは、第１の主面２１ａの長さ方向Ｌの一方側Ｌ２の端部の上に形成されている。第３の部分２３ｃと、第１の電極２２の第１の部分２２ａとは、離間して設けられている。第３の部分２３ｃと、第１の電極２２の第１の部分２２ａとの間には、ギャップＧ１が形成されている。第１～第３の部分２３ａ～２３ｃは、一体に設けられている。第４の部分２３ｄは、圧電基板２１の内部に設けられている。第４の部分２３ｄは、高さ方向Ｈにおいて、第１の主面２１ａと、第１の電極２２の第４の部分２２ｄとの間に設けられている。第４の部分２３ｄは、高さ方向Ｈにおいて、第１の電極２２の第１の部分２２ａと第４の部分２２ｄとの両方と対向している。第４の部分２３ｄは、第２の部分２３ｂに接続されている。
　本実施形態において、圧電アクチュエータ２０のうち、高さ方向Ｈにおいて第１の電極２２と第２の電極２３とが対向している部分が、電圧が印加された際に伸縮する励振部Ａを構成している。
　第１及び第２の電極２２，２３は、導電性を有するものである限りにおいて特に限定されない。第１及び第２の電極２２，２３のそれぞれは、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなるものであってもよい。Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金の具体例としては、例えば、Ｎｉ／Ｃｒ合金や、モネルなどのＮｉ／Ｃｕ合金等が挙げられる。
　なかでも、第１及び第２の電極２２，２３のそれぞれは、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。この場合、第１及び第２の電極２２，２３からマイグレーションが生じ難く、第１及び第２の電極２２，２３間が短絡しにくいためである。マイグレーションの発生をさらに効果的に抑制する観点からは、第１及び第２の電極２２，２３のそれぞれは、Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。
　本実施形態では、第１の電極２２の上には、導電膜２４が形成されている。詳細には、図２に示すように、導電膜２４は、第１の電極２２の第１の部分２２ａの上に、幅方向Ｗの一方側Ｗ１端部から他方側Ｗ２端部にわたって形成されている。導電膜２４の第３の部分２３ｃ側端部と、第３の部分２３ｃとの間の距離は、第１の電極２２の第１の部分２２ａの第３の部分２３ｃ側端部と第３の部分２３ｃとの間の距離よりも長い。すなわち、導電膜２４は、第１の部分２２ａよりも、第２の電極２３の第１の主面２１ａ上に位置する部分から、より離れた位置に形成されている。
　導電膜２４は、第１の電極２２の、第２の電極２３と対向している部分、すなわち、励振部Ａ内に位置する部分の少なくとも一部を覆うように形成されている。より具体的には、本実施形態では、導電膜２４は、第１の電極２２の励振部Ａ内に位置する部分の実質的に全体を覆うように形成されている。
　導電膜２４の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ～０．５μｍ程度とすることができる。導電膜２４の厚みが厚すぎると、変位量が低下したり、素子に反りが発生したりする場合がある。導電膜２４の厚みが薄すぎると、素子の向きの判別が困難となる場合がある。
　本実施形態では、導電膜２４は、第１の電極２２よりも高い剛性を有している。また、導電膜２４は、第１の電極２２よりも半田に対する濡れ性が低いものである。なお、本発明において、「半田に対する濡れ性が低い」とは、電極との密着強度が低いことを意味する。また、半田に対する濡れ性は、ＪＩＳ３１９８－５に規定の半田継手の引張及び剪断試験を行うことにより評価することができる。また、本発明において、「剛性」とは、薄膜硬さを意味する。また、剛性はＩＳＯ２０５０２に規定のスクラッチ試験により評価することができる。
　導電膜２４は、第２の電極２３とは色調が異なる金属または合金により形成されている。ここで、「色調が異なる」とは、彩度及び明度のうちの少なくとも一方が異なることを意味する。
　導電膜２４の色調を第２の電極２３の色調と異ならせる方法は、特に限定されない。例えば、導電膜２４の色調を第２の電極２３の色調と異ならせる方法の具体例としては、導電膜２４の材質と、第２の電極２３の材質とを異ならせる方法などが挙げられる。
　導電膜２４は、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなるものであってもよい。Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金の具体例としては、例えば、Ｎｉ／Ｃｒ合金や、モネルなどのＮｉ／Ｃｕ合金等が挙げられる。
　なかでも、導電膜２４は、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。この場合、導電膜２４からマイグレーションが生じ難く、第１及び第２の電極２２，２３間が短絡しにくいためである。マイグレーションの発生をさらに効果的に抑制する観点からは、導電膜２４は、Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。
　具体的には、本実施形態では、導電膜２４は、第１及び第２の電極２２，２３のそれぞれとは異なる材料により形成されている。
　導電膜２４の形成方法も特に限定されない。導電膜２４は、導電性ペーストを塗布することにより形成したものであってもよいし、薄膜成膜法により形成したものであってもよい。なお、薄膜成膜法には、物理気相蒸着法（スパッタリング法）や、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）などの蒸着法が含まれる。なかでも、導電膜２４は、蒸着法により形成したものであることが好ましい。
　以上説明したように、本実施形態では、第２の電極２３とは異なる色調を有する導電膜２４が第１の電極２２の上に形成されている。このため、本実施形態では、電極の色調を判別することによって、第１の電極２２側と第２の電極２３側との方向性を容易に判別することができる。特に、本実施形態では、導電膜２４が第１の電極２２の第１の部分２２ａの幅方向Ｗにおける一方側Ｗ１端部から他方側Ｗ２端部にわたって、大きく形成されているため、第１の電極２２側と第２の電極２３側との方向性をさらに容易に判別することができる。
　また、本実施形態では、第１の電極２２とは異なる色調を有する導電膜２４が第１の電極２２の一部の上に形成されている。このため、この導電膜２４が識別マークとして機能し、この識別マークとしての導電膜２４の有無を判別することによっても、第１の電極２２側と第２の電極２３側との方向性を容易に判別することができる。従って、本実施形態においては、導電膜２４と、第１及び第２の電極２２，２３のうちの一方との色調とが相互に異なっていればよく、導電膜２４と、第１及び第２の電極２２，２３のうちの他方とは、色調が相互に異なっていてもよいし、同一であってもよい。
　なお、第１及び第２の電極２２，２３の主成分が同じであり、第１及び第２の電極２２，２３の色調が近似している場合、特に、第１及び第２の電極２２，２３の色調が同じである場合は、方向識別性が低くなりがちであるため、導電膜２４を設ける本実施形態の技術が特に有効である。
　本実施形態では、導電膜２４が、塩化銀などと比べて低い電気抵抗を有する金属または合金により形成されている。このため、電気的特性測定用の測定器の端子が導電膜２４に接触した場合であっても、端子と第１の電極２２とが直接接触しているときと比べて、端子と第１の電極２２との間の電気抵抗が大きく変化しない。従って、高い測定精度で圧電アクチュエータ２０の電気的特性を測定することができる。
　また、本実施形態では、導電膜２４の半田１２に対する濡れ性は、第１の電極２２の半田１２に対する濡れ性よりも低い。従って、導電膜２４を設けることにより、第１の電極２２上に半田１２が濡れ広がることを抑制することができる。このため、濡れ広がった半田１２によって圧電アクチュエータ２０の振動が拘束されにくい。従って、高い駆動効率を得ることができる。
　また、半田１２の濡れ拡がりによって、第１及び第２の電極２２，２３間が短絡することも、効果的に抑制することができる。
　これらの半田１２の濡れ拡がりを抑制できるという効果は、第１及び第２の電極２２，２３の材質に関わらず得られる効果であるが、第１及び第２の電極２２，２３が半田１２に対する濡れ性が高い場合に特に顕著に得られる効果である。具体的には、半田１２の濡れ拡がりを抑制できるという効果は、第１及び第２の電極２２，２３が、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどの金属や、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどの金属の少なくとも一種以上を含む合金からなる場合に特に顕著に得られる。
　半田１２の濡れ拡がりをより効果的に抑制する観点からは、本実施形態のように、導電膜２４が第１の電極２２の第１の部分２２ａの幅方向Ｗにおける一方側端部から他方側端部にわたって形成されていることが好ましい。
　本実施形態では、導電膜２４は、第１の電極２２のうちの励振部Ａ内に位置する部分の少なくとも一部を覆うように形成されている。より具体的には、本実施形態では、導電膜２４は、第１の電極２２のうちの励振部Ａ内に位置する部分の実質的に全体を覆うように形成されている。このため、導電膜２４が、励振部Ａの保護膜としても機能する。よって、例えば、圧電アクチュエータ２０の搬送時や実装時における他の部材との接触、測定時における端子との接触などにより第１の電極２２の励振部Ａ上に位置する部分の損傷が効果的に抑制される。また、本実施形態では、導電膜２４は、薄膜成膜法により形成されており、緻密である。また、導電膜２４は、第１の電極２２よりも高い剛性を有する。従って、第１の電極２２の励振部Ａ上に位置する部分の損傷がより効果的に抑制される。
　本実施形態において、第１及び第２の電極２２，２３並びに導電膜２４の好ましい組み合わせの一例としては、Ａｕからなる第１の電極２２及び第２の電極２３と、Ｎｉ／Ｃｒ合金からなる導電膜２４とが挙げられる。この組み合わせでは、第１の電極２２の表面の酸化が抑制されるため、第１の電極２２の表面の半田濡れ性が劣化し難い。また、ＡｕとＮｉ／Ｃｒ合金とは接合強度が比較的高いため、第１の電極２２から導電膜２４が剥離しにくい。
　本実施形態において、第１及び第２の電極２２，２３並びに導電膜２４の好ましい組み合わせの他の例としては、Ｎｉ／Ｃｒ合金層とＡｕ層との積層体からなる第１及び第２の電極２２，２３と、Ｎｉ／Ｃｒ合金からなる導電膜２４とが挙げられる。この組み合わせでは、第１及び第２の電極２２，２３の表層を構成しているＡｕ層と圧電基板２１との接合強度を比較的高くできるので外部応力等によって圧電基板２１から第１及び第２の電極２２，２３が剥離すること抑制できる。また、Ａｕ層に比べＮｉ／Ｃｒ合金は半田濡れ性が劣るため、Ｎｉ/Ｃｒ合金からなる導電膜２４によって半田１２がＡｕ層の上を濡れ広がることを効果的に抑制することができる。その結果、濡れ広がった半田１２によって圧電基板２１の励振部Ａが拘束されにくくすることができる。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例及び変形例について説明する。なお、下記の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
　（第２の実施形態）
　図３は、第２の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。
　上記第１の実施形態では、第１の電極２２の上に導電膜２４が形成されている一方、第２の電極２３の上には導電膜が形成されていない例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
　例えば、図３に示すように、第１の電極２２の上に導電膜２４を形成すると共に、第２の電極２３の上に、金属または合金からなる導電膜２５を形成してもよい。この場合、導電膜２５は、導電膜２４とは、色調及び形状のうちの少なくとも一方が異なるものであることが好ましい。そうすることにより、圧電アクチュエータ２０の方向識別性を高めることができる。
　また、導電膜２５を設けた場合であっても、導電膜２５は、導電膜２４と同様に、高い導電率を有する金属または合金からなるものであるため、圧電アクチュエータ２０の電気的特性の測定精度の低下を抑制することができる。
　本実施形態では、導電膜２５の半田１２に対する濡れ性は、第２の電極２３の半田１２に対する濡れ性よりも低い。従って、導電膜２５を設けることにより、第２の電極２３上に半田１２が濡れ広がることを抑制することができる。このため、導電膜２４と共に導電膜２５を形成することにより、濡れ広がった半田１２によって圧電アクチュエータ２０の振動がより拘束されにくい。従って、より高い駆動効率を得ることができる。
　さらに、本実施形態では、導電膜２５は、第２の電極２３の第１の部分２３ａの上に、幅方向Ｗの一方側端部から他方側端部にわたって形成されている。このため、第２の電極２３上に半田１２が濡れ広がることをさらに効果的に抑制することができる。従って、さらに高い駆動効率を得ることができる。
　また、本実施形態では、導電膜２５は、第２の電極２３の励振部Ａ内に位置する少なくとも一部を覆うように形成されている。より具体的には、本実施形態では、導電膜２５は、第２の電極２３の励振部Ａ内に位置する部分の実質的に全体を覆うように形成されている。このため、導電膜２５が、励振部Ａの保護膜としても機能する。よって、例えば、圧電アクチュエータ２０の搬送時や実装時における他の部材との接触、測定時における端子との接触などにより第２の電極２３の励振部Ａ上に位置する部分の損傷が効果的に抑制される。
　また、本実施形態では、導電膜２５は、導電膜２４と同様に、薄膜成膜法により形成されており、緻密である。また、導電膜２５は、第２の電極２３よりも高い剛性を有する。従って、第２の電極２３の励振部Ａ上に位置する部分の損傷がより効果的に抑制される。
　導電膜２５は、例えば、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｇ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなるものであってもよい。
　なかでも、導電膜２５は、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。この場合、導電膜２５からマイグレーションが生じ難く、第１及び第２の電極２２，２３間が短絡しにくいためである。マイグレーションの発生をさらに効果的に抑制する観点からは、導電膜２５は、Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなることが好ましい。
　具体的には、本実施形態では、導電膜２５は、第１及び第２の電極２２，２３並びに導電膜２４のそれぞれとは異なる材料により形成されている。
　（第３の実施形態）
　図４は、第３の実施形態に係る駆動装置の略図的断面図である。図５は、第３の実施形態における圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図５においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。
　上記第１の実施形態では、導電膜２４は、第１の電極２２の励振部Ａ内に位置する部分のほぼ全体を覆うように設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図４及び図５に示すように、導電膜２４を幅方向Ｗに沿って延びる線状に形成してもよい。このように形成した場合であっても、第１の実施形態と同様に、半田１２の励振部Ａへの濡れ拡がりを効果的に抑制することができる。
　（第１及び第２の変形例）
　図６は、導電膜の形成パターンを説明するための、第１の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。図７は、導電膜の形成パターンを説明するための、第２の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。図８は、導電膜の形成パターンを説明するための、第３の変形例に係る圧電アクチュエータの略図的平面図である。なお、図６～図８においては、説明の便宜上、導電膜にハッチングを附している。
　導電膜２４の形状は、上記第１～第３の実施形態で説明したような形状に限定されない。例えば、図６に示すように、導電膜２４は、第１の電極２２の第１の部分２２ａの幅方向Ｗにおける一部であって、長さ方向Ｌにおける一部の上に島状に形成してもよい。
　図７に示すように、導電膜２４を、それぞれ、第１の電極２２の第１の部分２２ａの幅方向Ｗの一方側端部から他方側端部にわたって形成されており、長さ方向Ｌに沿って配列されている複数の導電膜２４ａ，２４ｂを有するものとしてもよい。本変形例では、導電膜２４ａと、導電膜２４ｂとのそれぞれは、幅方向Ｗに対して平行である。
　図８に示すように、導電膜２４を、幅方向Ｗに非平行な形状に形成されていてもよい。本変形例では、導電膜２４は、曲線状に形成されている。
　第２の実施形態における導電膜２５についても、上記導電膜２４と同様に、例えば、図５～図８に示すような種々の形状に形成することができる。
　導電膜２４，２５の形成態様のバリエーションの例を、以下にまとめる。但し、下記のバリエーションは、単なる例示であって、導電膜の形成態様には、以下のバリエーション以外のものも含まれることは言うまでもない。
　（１）導電膜２４または導電膜２５のみを設ける
　（２）導電膜２４と導電膜２５との両方を設ける
　　（２－１）導電膜２４と導電膜２５とを同形状とし、導電膜２４と導電膜２５との色調を異ならせる。
　　　（２－１－１）導電膜２４と導電膜２５とで、形成材料を異ならせる。
　　　（２－１－２）導電膜２４と導電膜２５とで、表面状態を異ならせる。
　　（２－２）導電膜２４と導電膜２５とを異なる形状とし、導電膜２４と導電膜２５との色調を同じとする。
　　（２－３）導電膜２４と導電膜２５とを異なる形状とし、導電膜２４と導電膜２５との色調も異ならせる。
　（第３の変形例）
　上記実施形態では、第１及び第２の電極２２，２３の一部が圧電基板２１の内部に形成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図９に示すように、第１及び第２の電極２２，２３は、圧電基板２１の表面上にのみ設けられていてもよい。
１ａ～１ｃ…駆動装置
１０…固定部材
１１…被駆動部材
１２…半田
２０…圧電アクチュエータ
２１…圧電基板
２１ａ…圧電基板の第１の主面
２１ｂ…圧電基板の第２の主面
２１ｃ…圧電基板の第１の側面
２１ｄ…圧電基板の第２の側面
２１ｅ…圧電基板の第１の端面
２１ｆ…圧電基板の第２の端面
２２…第１の電極
２２ａ…第１の電極の第１の部分
２２ｂ…第１の電極の第２の部分
２２ｃ…第１の電極の第３の部分
２２ｄ…第１の電極の第４の部分
２３…第２の電極
２３ａ…第２の電極の第１の部分
２３ｂ…第２の電極の第２の部分
２３ｃ…第２の電極の第３の部分
２３ｄ…第２の電極の第４の部分
２４，２５，２４ａ，２４ｂ…導電膜
Ｇ１，Ｇ２…ギャップ

Claims (16)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板に電圧を印加する第１及び第２の電極と、
    　前記第１の電極の上に形成されており、前記第２の電極とは色調が異なる金属または合金からなる導電膜とを備える、圧電アクチュエータ。
  2. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板に電圧を印加する第１及び第２の電極と、
    　前記第１の電極の一部の上に形成されており、前記第１の電極とは色調が異なる金属または合金からなる導電膜とを備える、圧電アクチュエータ。
  3. 　前記導電膜は、前記第１の電極よりも半田に対する濡れ性が低い、請求項１または２に記載の圧電アクチュエータ。
  4. 　前記圧電基板は、第１の方向と前記第１の方向に対して垂直な第２の方向とのそれぞれに沿って延びる第１及び第２の主面と、前記第１の方向と前記第１及び第２の方向のそれぞれに対して垂直な第３の方向とのそれぞれに沿って延びる第１及び第２の側面と、第２及び第３の方向のそれぞれに沿って延びる第１及び第２の端面とを有する直方体状に形成されており、
    　前記第１の電極は、前記第１の主面の前記第１の方向の一方側端部を除いた部分の上に形成されている第１の部分と、前記第１の端面の上に形成されている第２の部分とを有し、
    　前記第２の電極は、前記第２の主面上に形成されている第１の部分と、前記第２の端面の上に形成されている第２の部分と、前記第１の主面の前記第１の方向の一方側端部の上に、前記第１の電極とは離間して形成されている第３の部分とを有し、
    　前記導電膜は、前記第１の電極の前記第１の部分の前記第２の方向における一方側端部から他方側端部にわたって形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  5. 　前記導電膜は、それぞれ、前記第１の電極の前記第１の部分の前記第２の方向における一方側端部から他方側端部にわたって形成されており、前記第１の方向に沿って配列されている複数の導電膜を含む、請求項４に記載の圧電アクチュエータ。
  6. 　前記第１及び第２の電極の少なくとも一部同士が前記圧電基板を介して対向しており、
    　前記導電膜は、前記第１の電極の前記第２の電極と対向している部分の少なくとも一部を覆うように形成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  7. 　前記導電膜は、前記第１の電極よりも高い剛性を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  8. 　前記第２の電極の上に形成されており、前記導電膜とは、色調及び形状のうちの少なくとも一方が異なるさらなる導電膜をさらに備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  9. 　前記第１及び第２の電極の少なくとも一部同士が前記圧電基板を介して対向しており、
    　前記さらなる導電膜は、前記第２の電極の前記第１の電極と対向している部分の少なくとも一部を覆うように形成されている、請求項８に記載の圧電アクチュエータ。
  10. 　前記さらなる導電膜は、前記第２の電極よりも高い剛性を有する、請求項８または９に記載の圧電アクチュエータ。
  11. 　前記導電膜は、前記第１及び第２の電極とは異なる材料からなる、請求項１～１０のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  12. 　前記第１及び第２の電極のそれぞれは、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなる、請求項１～１１のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  13. 　前記導電膜は、Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた金属、またはＡｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ及びＣｒからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金からなる、請求項１～１２のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  14. 　前記導電膜は、薄膜成膜法により形成された膜からなる、請求項１～１３のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  15. 　前記圧電基板は、前記第１及び第２の電極により印加される電圧の方向に対して垂直な方向に伸縮する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータ。
  16. 　請求項１～１５のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータを備える駆動装置。
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