压电/电致伸缩器件制造技术

一种压电／电致伸缩器件，具有固定部、由固定部支撑的薄板部以及通过交替层压多个电极和多个压电／电致伸缩层而形成的压电／电致伸缩元件。压电／电致伸缩器件通过切割后来构成下述薄板部的薄板体和包括压电／电致伸缩层的层压主体，且随后对所述切割平面（侧端面）进行规定的特定处理（例如热处理）来制造。这样，压电／电致伸缩元件的侧端面的实际表面积与压电／电致伸缩元件的侧端面的正投影面积的比率为四或以下，并且在侧端面上沉积的水分被抑制到基本上不产生漏电或离子迁移的程度。结果，可提供高耐久的压电／电致伸缩器件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压电/电致伸缩器件，该器件包括固定部、由固定部支撑的薄板部以及由层状电极和压电/电致伸缩层构成的压电/电致伸缩元件。
技术介绍
上述类型的压电/电致伸缩器件已被有效地发展成用于精密加工的促动器、用于控制读和/或写光信息、磁信息等的读和/或写元件(例如，硬盘驱动器的磁头)的位置的促动器、用于将机械振动转换为电信号的传感器或者类似器件。日本专利申请公开No.2001-320103公开了此类压电/电致伸缩器件的实例，该实例在图13中示出。压电/电致伸缩器件包括固定部100、由固定部100支撑的薄板部110，设置于薄板部110的相应尖端且适于保持物体(例如，硬盘驱动器的磁头)的保持部(可动部)120、以及至少在薄板部110的相应表面上形成的压电/电致伸缩器件130，每个压电/电致伸缩器件130包括交替层压的多个电极和多个压电/电致伸缩层。在压电/电致伸缩器件中，电场在压电/电致伸缩元件130的电极之间产生，以由此伸展并接触压电/电致伸缩元件130的压电/电致伸缩层，从而薄板部110变形。薄板部110的变形导致保持部120的位移(因此，导致由保持部120保持的物体的位移)。图13的压电/电致伸缩器件制造如下。首先，如图14所示，制备多个陶瓷坯板(和/或陶瓷坯板层压体)。如图15所示，将这些陶瓷坯板层压起来而后进行烧结，从而形成陶瓷层压体200。如图16中所示，压电/电致伸缩层压体210形成于陶瓷层压体200的表面上，且每个皆包括交替层压的多个电极和多个压电/电致伸缩层。通过使用线锯WS来进行线切割(或者，例如，切片)，将压电/电致伸缩层压体210沿图17中所示的切割线C1-C4进行切割，从而生成压电/电致伸缩器件。同时，在实际使用上述压电/电致伸缩器件的情况下(例如，在将该器件用作硬盘驱动器的磁头定位的促动器的情况下)，水分有时可能会沉积在压电/电致伸缩元件130的侧端面(沿图17中切割线C3或C4的切割面)上。此类水分可由例如大气(空气)中水蒸汽的凝结等所产生。当水分沉积在压电/电致伸缩元件130的侧端面上(特别是在作为压电/电致伸缩元件130的侧端面的一部分的压电/电致伸缩层的侧端面上)时，水分沉积其上的侧端面上的压电/电致伸缩层的电阻降低，从而趋向于在设置各压电/电致伸缩层的电极两侧之间发生漏电。或者，因沉积在侧端面上的水分的存在而在压电/电致伸缩层的侧端面上产生所谓的离子迁移，其结果，趋向于在设置水分沉积其上的各压电/电致伸缩层的电极两侧之间发生短路。当此类漏电发生时，电极之间的电压降低，从而在电极之间形成的电场的强度减弱。结果，压电/电致伸缩层的伸展和收缩量减小，且压电/电致伸缩元件130(也就是压电/电致伸缩器件)不能获得预定操作。此外，当此类短路发生时，在电极之间不产生电压，从而压电/电致伸缩元件130不会伸展或收缩，其结果，压电/电致伸缩元件130(也就是压电/电致伸缩器件)不能进行操作。此外，当使用此类上述压电/电致伸缩器件来作为硬盘驱动器的磁头的定位用的促动器时，附着在硬盘上的碎屑、灰尘之类等可导致错误的信息读/写。因此，压电/电致伸缩器件将被放置在碎屑、灰尘等的产生(碎屑、灰尘等的产生在下面有时将被称作“灰尘产生”)能被抑制在最低的可能等级下的环境中。在该情况下，上述公开的压电/电致伸缩器件用于由单个平面构成的器件的侧端面(沿图17中切割线C3或C4的切割面)与硬盘表面之间留有相对较小间隙的情况下，因而特别需要防止来自构成压电/电致伸缩器件的侧端面(沿图17中切割线C3或C4的切割面)的构成部件的侧端面的微粒脱离所致的灰尘产生。根据以上观点，近年来对此类压电/电致伸缩器件附加与灰尘产生相关的测试项目。考虑到上述情况，上述公开的压电/电致伸缩器件需要有效地抑制在实际使用压电/电致伸缩器件时水分在压电/电致伸缩元件130的侧端面上沉积以及来自侧端面的灰尘产生。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供可有效抑制水分在压电/电致伸缩元件的侧端面上沉积以及来自侧端面的灰尘产生的压电/电致伸缩器件。为获得上述目的，本专利技术提供压电/电致伸缩器件，其包括薄板部；固定部，支撑薄板部；以及压电/电致伸缩元件，每个皆通过至少在每个薄板部的平面上层压多个电极和至少一个压电/电致伸缩层而形成，并具有由多个电极的各侧端面和至少一个压电/电致伸缩层的侧端面形成的侧端面，其中，压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积相对于压电/电致伸缩元件的侧端面的正投影的面积的比率为四或以下。通常，当水分沉积在表面上时，由于表面的实际表面积(也就是，通过在三维空间上考虑所有大小凹凸而获得的总表面积)减小，则水分倾向于难以沉积。因此，可以说，由于在侧端面的实际表面积减小，水分趋向于难以沉积在压电/电致伸缩元件的侧端面上。此外，压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积的减小导致压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积相对于压电/电致伸缩元件的侧端面的正投影的面积的比率减小(以下称为“表面积增加率”)。这里，本专利技术人已经发现，当此类压电/电致伸缩器件在通常使用条件下实际使用时，只要压电/电致伸缩元件的侧端面的表面积增加率是四或以下，则在压电/电致伸缩器件的侧端面上的水分的沉积被抑制到基本上不产生上述漏电和离子迁移的程度。此外，本专利技术人发现，压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积(也就是表面积增加率)与来自侧端面的微粒脱离有很大关系，且只要表面积增加率是“四”或以下，则来自侧端面的微粒脱离(也就是灰尘产生)可有效地被抑制。因此，通过上述构造，可以有效地抑制水分在压电/电致伸缩元件的侧端面上沉积以及来自侧端面的灰尘产生。结果，压电/电致伸缩器件的预定操作被保持很长一段时间。换言之，可以提供高耐用性压电/电致伸缩器件。此外，可以提供能在尽可能避免灰尘产生的环境下使用的压电/电致伸缩器件。通常，当压电/电致伸缩元件的侧端面仅通过机械加工等例如线切割、切片等来形成时，压电/电致伸缩元件的侧端面的表面积增加率大于“四”。因此，为提供根据本专利技术的压电/电致伸缩器件，制造方法除切割包含电极和压电/电致伸缩层的层压体的工序外，还实际采用形成(完成)压电/电致伸缩元件的侧端面以在通过切割而形成的切割面上施行预定的特定处理从而获得的侧端面的表面积增加率可以是四或以下的工序。就是说，本专利技术，通过此类制造方法，可提供压电/电致伸缩器件，其中压电/电致伸缩元件的侧端面通过向经切割包括电极和压电/电致伸缩层的层压体而形成的切割面上施加预定的特定处理而形成。该特定处理，优选为向切割面使用YGA激光加工的处理、向切割面使用准分子激光加工的处理、向切割面使用喷砂的处理、向切割面使用超声波清洗的处理、在加热炉内向切割面进行加热的处理以(也就是热处理)及向切割面使用抛光的处理中的任一处理(亦或两种或多种处理的任意组合)。通过采用任一上述处理(亦或两种或多种处理的组合)来作为上述特定处理，经过相对简单的处理，能够可靠地控制压电/电致伸缩元件的侧端面的表面积增加率为四或以下。附图说明图1是显示根据本专利技术实施例的压电/电致伸缩器件的立体图。图2是显示图1中压电/电致伸缩器件的局部放大前视图。图3是显示图1中压电/电致伸缩器件的变形体的立体图。图4是显示以根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电／电致伸缩器件，其包括：薄板部；固定部，支撑所述薄板部；以及压电／电致伸缩元件，其通过至少在所述薄板部的平面上层压多个电极和至少一个压电／电致伸缩层而形成，并具有由所述多个电极的相应的侧端面和所述至少一个压电 ／电致伸缩层的侧端面形成的侧端面，其中，压电／电致伸缩元件的侧端面的实际表面积相对于压电／电致伸缩元件的侧端面的正投影的面积的比率为四或以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-10-25 310023/2004;JP 2004-12-10 358874/2001.一种压电/电致伸缩器件，其包括薄板部；固定部，支撑所述薄板部；以及压电/电致伸缩元件，其通过至少在所述薄板部的平面上层压多个电极和至少一个压电/电致伸缩层而形成，并具有由所述多个电极的相应的侧端面和所述至少一个压电/电致伸缩层的侧端面形成的侧端面，其中，压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积相对于压电/电致伸缩元件的侧端面的正投影的面积的比率为四或以下。2.根据权利要求1所述的压电/电致伸缩器件，其中所述压电/电致伸缩元件的侧端面通过向切割面施加规定的特定处理而形成，所述切割面通过切割包括所述电极和压电/电致伸缩层的层压体而形成。3.一种用于制造压电/电致伸缩器件的方法，所述压电/电致伸缩器件包括薄板部；固定部，支撑所述薄板部；以及压电/电致伸缩元件，其通过至少在所述薄板部的平面上层压多个电极和至少一个压电/电致伸缩层而形成，并具有由所述多个电极的相应的侧端面和所述至少一个压电/电致伸缩层的侧端面形成的侧端面，其中，所述方法包括以下步骤切割包括所述电极和压电/电致伸缩层的层压体；以及通过向由切割形成的切割面施加规定的特定处理而形成所述压电/电致伸缩元件的侧端面，以使所述压电/电致伸缩元件的侧端面的实际表面积相对于所述压电/电致伸缩元件的侧端面的正投影的面积的比率可以是四或以下。4.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩器件，或根据权利要求3所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中所述特定处理是对所述切割面进行YAG激光加工的处理。5.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩器件，或根据权利要求3所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中所述特定处理是对所述切割面进行准分子激光加工的处理。6.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩器件，或根据权利要求3所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中所述特定处理是对所述切割面进行喷砂的处理。7.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩器件，或根据权利要求3所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中所述特定处理是对所述切割面进行超声波清洗的处理。8.根据权利要求2所述的压电/电致伸缩器件，或根据权利要求3所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中所述特定处理是对所述切割面进行热处理。9.一种用于制造压电/电致伸缩器件的方法，所述压电/电致伸缩器件包括薄板部；固定部，支撑所述薄板部；以及压电/电致伸缩元件，其通过至少在所述薄板部的平面上层压多个电极和至少一个压电/电致伸缩层而形成，并具有由所述多个电极的相应的侧端面和所述至少一个压电/电致伸缩层的侧端面形成的侧端面，其中，所述方法包括以下步骤第一抛光工序，通过使用抛光布抛光来使所述压电/电致伸缩元件的侧端面的角部形成圆角和/或倒角；以及随后的第二抛光工序，通过使用抛光布抛光并从而完成所述压电/电致伸缩元件的所述侧端面的平面部分形成所述压电/电致伸缩元件。10.根据权利要求9所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中在所述第一抛光工序中使用的抛光布比在所述第二抛光工序中使用的抛光布软。11.根据权利要求9或10所述的制造压电/电致伸缩器件的方法，其中在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田幸司，菊田雄也，野口信爱，北村和正，柴田和义，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]