(57)【要約】【課題】電流リークを低減しつつ、端子の配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーターおよびその製造方法を提供すること、また、この圧電アクチュエーターを備える圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置およびプリンターを提供すること。【解決手段】第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている圧電素子と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、前記第１基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第１配線と、前記第２基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第２配線と、前記絶縁部材上に配置され、前記第１配線に電気的に接続されている第３配線と、前記第３配線上に配置されている端子と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエーター。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている圧電素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、
前記第１基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第１配線と、
前記第２基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第２配線と、
前記絶縁部材上に配置され、前記第１配線に電気的に接続されている第３配線と、
前記第３配線上に配置されている端子と、を備えることを特徴とする圧電アクチュエーター。
【請求項２】
前記第１配線は、前記圧電素子を駆動する駆動信号が入力される配線であり、
前記第２配線は、グランド電位に電気的に接続されている請求項１に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項３】
前記絶縁部材は、前記第１基板および前記第２基板が重なる方向から見たとき、前記第１基板の外周よりも外方に突出している部分を有し、当該部分に前記端子が設けられている請求項１または２に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項４】
前記端子は、前記第１基板の端面に対して離間している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項５】
前記第１基板は、前記絶縁部材に対向する面であって、前記第１配線よりも端面側の領域に凸部を備える請求項４に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項６】
前記第１基板上に配置されている絶縁層を備え、
前記第１配線は、前記第１基板と前記絶縁層との間に配置されている第１層と、前記絶縁層に対して前記第１層とは反対側に配置されている第２層と、を有し、
前記第２層は、前記第１基板および前記第２基板が重なる方向から見たとき、前記第３配線に重なる部分を有し、当該部分で前記第３配線に電気的に接続する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項７】
前記絶縁部材の前記第１基板側の面には、前記第３配線の少なくとも一部を収納している凹部が設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項８】
前記絶縁部材は、シリコンで構成されている本体と、前記本体上に設けられている絶縁膜と、を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項９】
前記絶縁膜は、シリコン酸化膜である請求項８に記載の圧電アクチュエーター。
【請求項１０】
第１配線が配置されている第１基板と、第２配線が配置されている第２基板と、圧電素子と、第３配線が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、を準備する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に前記圧電素子および前記絶縁部材を配置して前記第１基板および前記第２基板と前記圧電素子および前記絶縁部材とを接合し、前記第１配線と前記圧電素子とを電気的に接続し、かつ、前記第２配線と前記圧電素子とを電気的に接続する工程と、
前記第３配線上に端子を形成する工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエーターの製造方法。
【請求項１１】
第１配線が配置されている第１基板と、第２配線が配置されている第２基板と、圧電素子と、第３配線が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、を準備する工程と、
前記第３配線上に端子を形成する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に前記圧電素子および前記絶縁部材を配置して前記第１基板および前記第２基板と前記圧電素子および前記絶縁部材とを接合し、前記第１配線と前記圧電素子および前記第３配線とを電気的に接続し、かつ、前記第２配線と前記圧電素子とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエーターの製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする圧電モーター。
【請求項１３】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とするロボット。
【請求項１４】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
【請求項１５】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とするプリンター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエーター、圧電アクチュエーターの製造方法、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置およびプリンターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電素子を備える圧電アクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の圧電アクチュエーターは、２枚の補強板と、２枚の補強板の間に配置された圧電素子と、を有する振動体を有している。ここで、圧電素子の側面には、圧電素子が有する電極と連続して形成された側面電極が設けられており、この側面電極には、圧電素子を励振させるための励振電圧が供給される端子が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の圧電アクチュエーターは、側面電極が圧電素子の電極に連続して形成されているため、側面電極およびこれに接続される端子の配置の自由度が低いという課題がある。ここで、補強板上に配線を引き回して振動体の側面に端子を配置することが考えられる。しかし、仮に、これを単に特許文献１に記載のアクチュエーターに適用しても、側面電極およびこれに接続される端子の配置の自由度をそれほど高めることができないばかりか、端子と補強板との間の距離が短くなってしまい、端子から補強板への電流リークが生じる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、電流リークを低減しつつ、端子の配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーターおよびその製造方法を提供すること、また、この圧電アクチュエーターを備える圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置およびプリンターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００７】
本適用例の圧電アクチュエーターは、第１基板と、
第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている圧電素子と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、
前記第１基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第１配線と、
前記第２基板上に配置され、前記圧電素子に電気的に接続されている第２配線と、
前記絶縁部材上に配置され、前記第１配線に電気的に接続されている第３配線と、
前記第３配線上に配置されている端子と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような圧電アクチュエーターによれば、第１基板上の第１配線および絶縁部材上の第３配線を介して圧電素子と端子とが電気的に接続されているため、第１配線および第３配線を適宜引き回すことで、当該端子の配置の自由度を高めることができる。また、絶縁部材上の第３配線上に端子が形成されているため、端子と第１基板との間の距離を大きくすることができ、その結果、端子から第１基板への電流リークの可能性を低くすることができる。また、第３配線上にメッキを行うことで、当該端子を第１基板の端面から離間した位置に容易に形成することができるという利点もある。
【０００９】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記第１配線は、前記圧電素子を駆動する駆動信号が入力される配線であり、
前記第２配線は、グランド電位に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１０】
これにより、端子から第１基板への駆動信号がリークする可能性を低くすることができる。そのため、駆動電圧が高電圧であっても、圧電アクチュエーターの駆動を安定化することができる。
【００１１】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記絶縁部材は、前記第１基板および前記第２基板が重なる方向から見たとき、前記第１基板の外周よりも外方に突出している部分を有し、当該部分に前記端子が設けられていることが好ましい。
【００１２】
これにより、端子に配線基板を接合した場合に、当該配線基板が第１基板に接触するのを低減することができる。そのため、端子から第１基板への電流リークの可能性をより低くすることができる。
【００１３】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記端子は、前記第１基板の端面に対して離間していることが好ましい。
これにより、端子から第１基板への電流リークの可能性を低くすることができる。
【００１４】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記第１基板は、前記絶縁部材に対向する面であって、前記第１配線よりも端面側の領域に凸部を備えることが好ましい。
【００１５】
これにより、第１配線上および第３配線上に端子をメッキにより形成する場合、端子が第１基板の端面に至るのを凸部により阻止することができる。そのため、端子から第１基板への電流リークの可能性を低くすることができる。
【００１６】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記第１基板上に配置されている絶縁層を備え、
前記第１配線は、前記第１基板と前記絶縁層との間に配置されている第１層と、前記絶縁層に対して前記第１層とは反対側に配置されている第２層と、を有し、
前記第２層は、前記第１基板および前記第２基板が重なる方向から見たとき、前記第３配線に重なる部分を有し、当該部分で前記第３配線に電気的に接続することが好ましい。
【００１７】
これにより、第１配線の引き回しの自由度を高めることができる。また、第１基板と絶縁基板とを接合することで、第１配線と第３配線とを接続することができる。そのため、圧電アクチュエーターの製造が容易となる。
【００１８】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記絶縁部材の前記第１基板側の面には、前記第３配線の少なくとも一部を収納している凹部が設けられていることが好ましい。
【００１９】
これにより、第３配線および端子と第１基板の端面との間の距離を大きくすることができる。また、第１基板と絶縁基板とを接着剤により接合する場合、凹部を当該接着剤の逃げ部として利用することもできる。
【００２０】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記絶縁部材は、シリコンで構成されている本体と、前記本体上に設けられている絶縁膜と、を有することが好ましい。
これにより、絶縁部材を高精度にかつ生産性よく製造することができる。
【００２１】
本適用例の圧電アクチュエーターでは、前記絶縁膜は、シリコン酸化膜であることが好ましい。
これにより、比較的簡単に表面の絶縁性に優れた絶縁部材を製造することができる。
【００２２】
本適用例の圧電アクチュエーターの製造方法は、第１配線が配置されている第１基板と、第２配線が配置されている第２基板と、圧電素子と、第３配線が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、を準備する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に前記圧電素子および前記絶縁部材を配置して前記第１基板および前記第２基板と前記圧電素子および前記絶縁部材とを接合し、前記第１配線と前記圧電素子とを電気的に接続し、かつ、前記第２配線と前記圧電素子とを電気的に接続する工程と、
前記第３配線上に端子を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
このような圧電アクチュエーターの製造方法によれば、電流リークを低減しつつ、端子の配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーターを製造することができる。
【００２４】
本適用例の圧電アクチュエーターの製造方法は、第１配線が配置されている第１基板と、第２配線が配置されている第２基板と、圧電素子と、第３配線が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材と、を準備する工程と、
前記第３配線上に端子を形成する工程と、
前記第１基板と前記第２基板との間に前記圧電素子および前記絶縁部材を配置して前記第１基板および前記第２基板と前記圧電素子および前記絶縁部材とを接合し、前記第１配線と前記圧電素子および前記第３配線とを電気的に接続し、かつ、前記第２配線と前記圧電素子とを電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
このような圧電アクチュエーターの製造方法によれば、電流リークを低減しつつ、端子の配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーターを製造することができる。
【００２６】
本適用例の圧電モーターは、本適用例の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
【００２７】
このような圧電モーターは、圧電アクチュエーターの電流リークを低減することができるので、圧電モーターの信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーターの端子の配置の自由度を高めることができるので、圧電モーターの設計の自由度を高めることができる。
【００２８】
本適用例のロボットは、本適用例の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
このようなロボットは、圧電アクチュエーターの電流リークを低減することができるので、ロボットの信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーターの端子の配置の自由度を高めることができるので、ロボットの設計の自由度を高めることができる。
【００２９】
本適用例の電子部品搬送装置は、本適用例の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
【００３０】
このような電子部品搬送装置は、圧電アクチュエーターの電流リークを低減することができるので、電子部品搬送装置の信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーターの端子の配置の自由度を高めることができるので、電子部品搬送装置の設計の自由度を高めることができる。
【００３１】
本適用例のプリンターは、本適用例の圧電アクチュエーターを備えることを特徴とする。
【００３２】
このようなプリンターは、圧電アクチュエーターの電流リークを低減することができるので、プリンターの信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーターの端子の配置の自由度を高めることができるので、プリンターの設計の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧電モーターの概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す圧電モーターが備える圧電アクチュエーター（駆動装置）の分解斜視図である。
【図３】図１中のＡ−Ａ線断面図（概略断面図）である。
【図４】図１に示す圧電モーターが備える圧電アクチュエーターを配線基板側から見た概略図である。
【図５】図４中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５の部分拡大断面図である。
【図７】図１に示す圧電モーターの動作を説明するための図である。
【図８】図２に示す圧電アクチュエーターの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す準備工程を説明するための断面図である。
【図１０】図８に示す接合工程を説明するための断面図である。
【図１１】図８に示す端子形成工程を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。
【図１６】図１５に示す圧電アクチュエーターの製造方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。
【図１８】本発明の電子部品搬送装置の実施形態を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す電子部品搬送装置が備える電子部品保持部の斜視図である。
【図２０】本発明のプリンターの実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の圧電アクチュエーター、圧電アクチュエーターの製造方法、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置およびプリンターを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
（圧電モーター）
まず、本発明の圧電モーター（本発明の圧電アクチュエーターを備える圧電モーター）の実施形態について説明する。
【００３６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電モーターの概略構成を示す平面図である。図２は、図１に示す圧電モーターが備える圧電アクチュエーター（駆動装置）の分解斜視図である。図３は、図１中のＡ−Ａ線断面図（概略断面図）である。図４は、図１に示す圧電モーターが備える圧電アクチュエーターを配線基板側から見た概略図である。図５は、図４中のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図５の部分拡大断面図である。図７は、図１に示す圧電モーターの動作を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図３〜図６中の上側を「上」、下側を「下」ともいう。
【００３７】
図１に示す圧電モーター２００は、回動軸Ｏまわりに回動可能な被駆動部（従動部）であるローター２１０と、ローター２１０の外周面２１１に当接する圧電アクチュエーター１００（駆動装置）と、を有している。この圧電モーター２００では、圧電アクチュエーター１００を駆動（振動）させることで、その駆動力をローター２１０に伝達し、ローター２１０を回動軸Ｏまわりに回動（回転）させる。なお、圧電モーター２００は、図示では被駆動部を回転運動させる構成であるが、これに限定されず、例えば、被駆動部を直線運動させる構成であってもよい。また、圧電モーター２００は、１つの被駆動部に対して複数の圧電アクチュエーター１００を当接させる構成であってもよい。
【００３８】
［圧電アクチュエーター］
図１に示すように、圧電アクチュエーター１００は、振動子１と、振動子１に設けられている凸部１１０と、振動子１に電気的に接続されている配線基板１２０と、を有している。
【００３９】
図２に示すように、振動子１は、１対の基板２、３と、これら基板２、３間に配置されている圧電素子４およびスペーサー５（絶縁部材）と、を有している。
【００４０】
ここで、基板２の基板３側の面（図２中の上面）上には、配線６１（第１配線）が配置されている。また、基板３の基板２側の面（図２中の下面）上には、配線６２（第２配線）が配置されている。そして、図３に示すように、基板２の上面と圧電素子４の下面とは、圧電素子４（より具体的には後述する第１電極４１）が配線６１に電気的に接続されるように、接着剤７１を介して接合されている。同様に、基板３の下面と圧電素子４の上面とは、圧電素子４（より具体的には後述する第２電極４３）が配線６２に電気的に接続されるように、接着剤７２を介して接合されている。また、図４に示すように、基板２の上面および基板３の下面とスペーサー５とは、接着剤７１、７２を介して接合されている。また、接着剤７１、７２としては、それぞれ、前述したような接合を行うことができれば、特に限定されず、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコン系等の各種接着剤を用いてもよいし、異方導電性接着剤を用いてもよい。
【００４１】
基板２は、前述した接着剤７１により圧電素子４に接合されている振動部２１と、接着剤７１によりスペーサー５に接合されている支持部２２と、これらを接続している１対の接続部２３と、を有している（図２参照）。振動部２１は、基板２、３が重なる方向から見た平面視（以下、単に「平面視」ともいう）で、長方形（長手形状）をなしている。また、支持部２２は、平面視で振動部２１の長手方向での一端側の部分の外周を囲う形状をなしている。また、１対の接続部２３は、振動部２１の幅方向（長手方向に対して直交する方向）での両端と支持部２２とを接続している。
【００４２】
本実施形態では、基板２、３は、互いに実質的に同じ平面視形状をなしており、基板３は、基板２と同様に、前述した接着剤７２により圧電素子４に接合されている振動部３１と、接着剤７２によりスペーサー５に接合されている支持部３２と、これらを接続している１対の接続部３３と、を有している。ただし、図５および図６に示すように、支持部３２の圧電素子４とは反対側の端面が基板２の支持部２２の端面よりも距離ｄだけ外方に突出している。
【００４３】
なお、振動部２１、３１、支持部２２、３２および接続部２３、３３の形状や配置等は、図示のものに限定されない。例えば、支持部２２、３２が接続部２３または３３ごとに分離して設けられていてもよい。また、接続部２３、３３の数、形状および配置等も任意である。また、基板２、３の平面視形状が互いに異なっていてもよい。
【００４４】
このような基板２、３としては、特に限定されないが、例えば、シリコン基板、シリコンカーバイト基板等の半導体基板を用いることができる。基板２、３として半導体基板（特にシリコン基板）を用いることで、前述したような振動部２１、３１、支持部２２、３２および接続部２３、３３を有する基板２、３をシリコンウエハプロセス（ＭＥＭＳプロセス）により生産性よく高精度に製造することができる。
【００４５】
図３および図５に示すように、基板２の圧電素子４側の面（上面）には、絶縁層２４が設けられている。これにより、基板２を介した配線６１の短絡を低減することができる。同様に、基板３の圧電素子４側の面には、絶縁層３４が設けられている。これにより、基板３を介した配線６２の短絡を低減することができる。絶縁層２４、３４は、それぞれ、例えば、基板２、３がシリコン基板である場合、シリコン基板の表面を熱酸化することにより形成されたシリコン酸化膜である。
【００４６】
前述した基板２、３の振動部２１、３１は、圧電素子４を挟んでおり、圧電素子４とともに振動する「振動板」を構成している。このような振動部２１、３１の長手方向での一端部（先端部）には、その幅方向での中央部に凸部１１０が設けられている。この凸部１１０は、例えば、セラミックス等の耐摩耗性に優れた材料で構成された部材が当該一端部に接着剤等により接合されることにより構成されている。なお、凸部１１０の形状は、駆動力をローター２１０（被駆動部）に伝達可能であればよく、図示の形状に限定されない。
【００４７】
圧電素子４は、図１および図２に示すように、複数（図示では５つ）の第１電極４１と、圧電体４２と、第２電極４３と、を有し、これらがこの順で積層されて構成されている。圧電体４２は、板状をなし、前述した基板２、３の振動部２１、３１と同様の平面視形状をなしている。この圧電体４２の一方の面（下面）には、５つの第１電極４１が設けられ、他方の面（上面）には、第２電極４３が設けられている。
【００４８】
５つの第１電極４１は、圧電体４２の幅方向の中央部に圧電体４２の長手方向に沿って配置されている第１電極４１ｅと、第１電極４１ｅに対して圧電体４２の幅方向の一方側に圧電体４２の長手方向に沿って配置されている２つの第１電極４１ａ、４１ｂと、第１電極４１ｅに対して圧電体４２の幅方向の他方側に圧電体４２の長手方向に沿って配置されている２つの第１電極４１ｃ、４１ｄと、で構成されている。
【００４９】
そして、第１電極４１ａ、圧電体４２および第２電極４３を含む積層体が圧電素子４ａを構成している。同様に、第１電極４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、圧電体４２および第２電極４３を含む積層体が圧電素子４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを構成している。このように、圧電素子４は、５つの圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅを有している。
【００５０】
このように、第１電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅは、圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅごとに個別に設けられた個別電極である。一方、第２電極４３は、圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに共通して設けられた共通電極である。また、圧電体４２は、圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに共通して一体的に設けられている。なお、圧電体４２は、圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅごとに個別に設けられていてもよい。
【００５１】
第１、第２電極４１、４３の構成材料としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料が挙げられる。
【００５２】
圧電体４２は、圧電体４２の厚さ方向に沿った方向の電界が印加されることで、前述した基板２、３の振動部２１、３１の長手方向に沿った方向に伸縮する。このような圧電体４２の構成材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム（ＢＳＴ）、タンタル酸ストロンチウムビスマス（ＳＢＴ）、メタニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の圧電セラミックスが挙げられる。なお、圧電体４２の構成材料としては、上述した圧電セラミックスの他にも、ポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いてもよい。
【００５３】
中でも、圧電体４２の構成材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛を用いることが好ましい。このように、圧電素子４がチタン酸ジルコン酸鉛を含む圧電体４２を有することにより、優れた圧電性を有する圧電素子４を実現することができる。そのため、振動子１の電流効率をより向上させることができる。
【００５４】
また、圧電体４２は、例えば、バルク材料から形成してもよいし、ゾル−ゲル法やスパッタリング法を用いて形成してもよいが、バルク材料から形成することが好ましい。すなわち、圧電体４２は、バルク状であることが好ましい。これにより、圧電体４２の厚さを厚くし、圧電素子４の変位量を大きくすることができる。そのため、振動子１の電流効率をさらに向上させることができる。また、バルク材料から圧電体４２を形成する場合、ゾル−ゲル法等の製膜法を用いる場合に比べて、圧電体４２の厚さを厚くすることが容易となる。
【００５５】
また、前述した基板２、３の支持部２２、３２は、スペーサー５を挟んでおり、支持部２２が１対の接続部２３を介して振動部２１を支持しているとともに、支持部３２が１対の接続部３３を介して振動部３１を支持している。接続部２３、３３間には、圧電素子４およびスペーサー５がいずれも配置されておらず、圧電素子４またはスペーサー５の厚さに応じた隙間が形成されている。
【００５６】
スペーサー５は、平面視で、前述した基板２、３の支持部２２、３２と実質的に同じ形状および大きさを有している。このスペーサー５は、支持部２２、３２の剛性を高める機能を有する。本実施形態では、図５および図６に示すように、スペーサー５の圧電素子４とは反対側の端面が基板３の支持部３２の端面と同一面上に位置するように基板２の支持部２２の端面よりも外方に距離ｄだけ突出している。また、スペーサー５の下面（基板２側の面）と側面（圧電素子４とは反対側の端面）とを接続する部分が面取りされた形状をなしている。この面取りされた形状は、余剰の接着剤７１を逃がす逃げ部として利用することができる。また、後述する端子６３をメッキにより形成する際、端子６３が基板２の端面付近に形成され難くしつつ、端子６３と配線６１との接続を行うことができる。なお、距離ｄは、特に限定されず、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下程度であることが好ましい。
【００５７】
また、スペーサー５の少なくとも表面は、絶縁性を有している。これにより、スペーサー５を介した配線６１、６２の短絡を防止することができる。本実施形態では、スペーサー５は、本体５１と、本体５１上に設けられている絶縁膜５２と、を有する。また、図５および図６に示すように、スペーサー５上には、スペーサー５の下面（基板２側の面）および側面（圧電素子４とは反対側の端面）を跨るように、配線６５（第３配線）が設けられている。この配線６５上には、端子６３が設けられており、本実施形態では、この端子６３を介して配線６１に電気的に接続されている。
【００５８】
このようなスペーサー５の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ジルコニア、アルミナ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、各種樹脂材料等が挙げられる。なお、金属材料のような導電性材料を用いてスペーサー５を構成することもでき、この場合、スペーサー５の表面に絶縁処理を施せばよい。また、スペーサー５は、１つの部材で構成されていてもよいが、複数の部材、例えば、複数層が積層・接合された積層体で構成されていてもよい。また、スペーサー５の形状は、図示の形状に限定されず、例えば、前述した面取り形状がなくてもよい。
【００５９】
特に、スペーサー５の構成材料としては、シリコンを用いることが好ましい。すなわち、スペーサー５（絶縁部材）は、シリコンで構成されている本体５１と、本体５１上に設けられている絶縁膜５２と、を有することが好ましい。これにより、スペーサー５をシリコンウエハプロセス（ＭＥＭＳプロセス）により高精度にかつ生産性よく製造することができる。また、熱酸化によりシリコン酸化膜で構成された絶縁膜５２を形成することができるという利点がある。そのため、絶縁膜５２は、シリコン酸化膜であることが好ましい。これにより、比較的簡単に表面の絶縁性に優れたスペーサー５を製造することができる。
【００６０】
図２または図３に示すように、配線６１（第１配線）は、前述した絶縁層２４上に配置され、一方、配線６２（第２配線）は、前述した絶縁層３４上に配置されている。これにより、圧電素子４およびスペーサー５に対して一方側（下側）に配線６１が配置され、他方側（上側）に配線６２が配置されている。これにより、配線６１と配線６２との短絡を防止しつつ、配線６１および配線６２の配置の自由度を高めることができる。
【００６１】
配線６１は、複数の配線６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅを含んでいる。配線６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅは、それぞれ、基板２の接続部２３上を介して振動部２１上および支持部２２上にわたって配置されており、一端部が振動部２１上に配置され、他端部が支持部２２上に配置されている。そして、配線６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅの一端部は、圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅに対応して設けられており、第１電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅに接続されている。また、配線６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅの他端部は、前述したスペーサー５上の配線６５（第３配線）近傍に位置しており、配線６５に端子６３を介して電気的に接続されている（図５、図６参照）。端子６３は、基板２の支持部２２とスペーサー５との間から外部に露出し、スペーサー５の端面よりも外方に突出している部分を有する。
【００６２】
ここで、配線６１は、多層配線構造を有している。本実施形態では、図５および図６に示すように、配線６１は、絶縁層２４上に配置されている第１層６１１（第１配線層）と、第１層６１１に対して絶縁層２４とは反対側に配置されている第２層６１２（第２配線層）と、を有する。第１層６１１と第２層６１２との間には、絶縁層８１が配置されており、第１層６１１と第２層６１２は、絶縁層８１を貫通している導電部（図示せず）を介して電気的に接続されている。ここで、第１層６１１は、主に基板２の振動部２１上から支持部２２上への引き回し部分（配線）を構成している。また、第２層６１２は、主に圧電素子４との接続部分（接続電極）を構成している。本実施形態では、第１層６１１が端子６３に接続され、これにより、配線６１がスペーサー５上の配線６５に端子６３を介して電気的に接続されている。
【００６３】
一方、配線６２は、基板３の接続部３３上を介して振動部３１上および支持部３２上にわたって配置されており、一端部が振動部３１上に配置され、他端部が支持部３２上に配置されている。そして、配線６２の一端部は、圧電素子４の第２電極４３に接続されている。また、配線６２の他端部は、基板３の支持部３２の端面付近に位置しており、当該他端部上には、端子６４が設けられている（図５参照）。端子６４は、基板３の支持部３２とスペーサー５との間から外部に露出し、基板３の端面よりも外方に突出している部分を有する。
【００６４】
ここで、配線６２は、多層配線構造を有している。本実施形態では、図５に示すように、配線６２は、絶縁層３４上に配置されている第１層６２１（第１配線層）と、第１層６２１に対して絶縁層３４とは反対側に配置されている第２層６２２（第２配線層）と、を有する。第１層６２１と第２層６２２との間には、絶縁層８２が配置されており、第１層６２１と第２層６２２は、絶縁層８２を貫通している導電部（図示せず）を介して電気的に接続されている。ここで、第１層６２１は、主に基板３の振動部３１上から支持部３２上への引き回し部分（配線）を構成している。また、第２層６２２は、主に圧電素子４との接続部分（接続電極）を構成している。本実施形態では、第１層６２１が端子６４に接続されている。
【００６５】
このような配線６１、６２、６５および端子６３、６４の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料が挙げられる。また、絶縁層８１、８２の構成材料としては、特に限定されないが、絶縁性を有する樹脂材料、より具体的には、層間絶縁膜として用いる公知のレジスト材料を用いることができる。
【００６６】
このような端子６３、６４には、配線基板１２０が接続されている。配線基板１２０は、基板２、３およびスペーサー５からなる積層体の側面に対して、前述した接着剤７１、７２と同様の接着剤７３を介して接合されている（図１参照）。この配線基板１２０は、絶縁性の基板１２１と、基板１２１の一方の面上に配置されている複数の配線１２２と、を有している。ここで、複数の配線１２２は、前述した複数の配線６１および配線６２に対応して設けられている。複数の配線６１に対応する配線１２２は、図示しない駆動回路に電気的に接続されている。これにより、配線１２２を介して圧電素子４に駆動信号が入力される。また、配線６２に対応する配線１２２は、グランド電位に電気的に接続されている。なお、配線基板１２０は、フレキシブル配線基板であってもよいし、リジット配線基板であってもよい。
【００６７】
以上説明したような構成の圧電モーター２００は、図示しない駆動回路から所定周波数の駆動信号が配線６２を介して圧電素子４の第１電極４１に入力されることにより作動する。例えば、圧電素子４ａ、４ｄへの駆動信号と圧電素子４ｂ、４ｃへの駆動信号との位相差を１８０°とし、圧電素子４ａ、４ｄへの駆動信号と圧電素子４ｅへの駆動信号との位相差を３０°とすることで、各圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの伸縮により、圧電素子４が基板２、３の振動部２１、３１とともに図７に示すようにＳ字形状に屈曲振動し、これにより、凸部１１０の先端が楕円運動する。その結果、ローター２１０は、外周面２１１が凸部１１０から一方向の駆動力を繰り返し受けて、回動軸Ｏまわりに矢印方向に回転する。なお、圧電素子４ａ、４ｄへの駆動信号との位相差が２１０°となるように圧電素子４ｅに駆動信号を印加すれば、ローター２１０を逆回転させることができる。
【００６８】
以上のように、圧電アクチュエーター１００は、第１基板である基板２と、第２基板である基板３と、基板２と基板３との間に配置されている圧電素子４と、基板２と基板３との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材であるスペーサー５と、基板２上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第１配線である配線６１と、基板３上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第２配線である配線６２と、スペーサー５上に配置され、配線６１に電気的に接続されている第３配線である配線６５と、配線６５上に配置されている端子６３と、を備える。
【００６９】
このような圧電アクチュエーター１００によれば、基板２上の配線６１およびスペーサー５上の配線６５を介して圧電素子４と端子６３とが電気的に接続されているため、配線６１および配線６５を適宜引き回すことで、当該端子６３の配置の自由度を高めることができる。また、スペーサー５上の配線６５上に端子６３が形成されているため、端子６３と基板２との間の距離を大きくすることができ、その結果、端子６３から基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。また、配線６５上にメッキを行うことで、当該端子６３を基板２の端面から離間した位置に容易に形成することができるという利点もある。
【００７０】
ここで、配線６１（第１配線）は、圧電素子４を駆動する駆動信号が入力される配線であり、配線６２（第２配線）は、グランド電位に電気的に接続されている。これにより、端子６３から基板２への駆動信号がリークする可能性を低くすることができる。そのため、駆動電圧が高電圧であっても、圧電アクチュエーター１００の駆動を安定化することができる。
【００７１】
また、スペーサー５（絶縁部材）は、基板２（第１基板）および基板３（第２基板）が重なる方向から見たとき、基板２（第１基板）の外周よりも外方に突出している部分を有し、当該部分に端子６３が設けられている。これにより、端子６３に配線基板１２０を接合した場合に、当該配線基板１２０が基板２に接触するのを低減することができる。そのため、端子６３から基板２への電流リークの可能性をより低くすることができる。
【００７２】
本実施形態では、前述したように、端子６３を介して配線６１と配線６５とが電気的に接続されている。ここで、端子６３は、例えば、配線６１、６５を利用して無電解メッキ等のメッキ法により形成されるが、配線６１が基板２の端面から相当距離離間しており、端子６３も配線６１の配置に応じた配置となる。そのため、端子６３は、基板２（第１基板）の端面に対して離間している。これにより、端子６３から基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。
【００７３】
また、スペーサー５（絶縁部材）の基板２（第１基板）側の面には、配線６５（第３配線）の少なくとも一部を収納している凹部（面取り形状）が設けられている（図５、図６参照）。これにより、配線６５および端子６３と基板２の端面との間の距離を大きくすることができる。また、基板２とスペーサー５とを接着剤７１により接合する場合、凹部を余剰の接着剤７１の逃げ部として利用することもできる。
【００７４】
（圧電アクチュエーターの製造方法）
次に、圧電アクチュエーター１００の製造方法の一例について説明する。
【００７５】
図８は、図２に示す圧電アクチュエーターの製造方法を示すフローチャートである。図９は、図８に示す準備工程を説明するための断面図である。図１０は、図８に示す接合工程を説明するための断面図である。図１１は、図８に示す端子形成工程を説明するための断面図である。
【００７６】
圧電アクチュエーター１００の製造方法は、図８に示すように、準備工程Ｓ１１と、接合工程Ｓ１２と、端子形成工程Ｓ１３と、を含む。以下、各工程について順次説明する。
【００７７】
［準備工程Ｓ１１］
まず、図９に示すように、配線６１（第１配線）が配置されている基板２（第１基板）と、配線６２（第２配線）が配置されている基板３（第２基板）と、圧電素子４と、配線６５（第３配線）が配置されているスペーサー５（絶縁部材）と、を準備する。
【００７８】
より具体的に説明すると、例えば、シリコンウエハーの一方の面を熱酸化することにより絶縁層２４のための熱酸化膜を形成した後、その熱酸化膜上に配線６１の第１層６１１、絶縁層８１、配線６１の第２層６１２をこの順でフォトリソグラフィおよびウエットエッチングを用いた公知の成膜法により順次形成し、その後、シリコンウエハーをドライエッチングすることで、配線６１が配置されている基板２を得る。
【００７９】
ここで、第１層６１１は、例えば、ＴｉＷのような密着性に優れた材料で構成された密着層、Ｃｕのような導電性に優れた材料で構成された導電層、ＴｉＷのような密着性に優れた材料で構成された密着層の３層をこの順で気相成膜法により積層することで形成される。また、第２層６１２は、例えば、ＴｉＷのような密着性に優れた材料で構成された密着層、Ｃｕのような導電性に優れた材料で構成された導電層の２層をこの順で気相成膜法により積層した後、選択的なメッキ法により、Ｎｉ−Ｐ／Ａｕのような酸化防止性に優れた材料（Ｎｉ−Ｐ）と酸化されず接触抵抗の低い材料（Ａｕ）で構成された保護層を積層することで形成される。このような製造方法で形成する場合、シリコンウエハーの熱酸化の後に基板２の外形を形成するため、基板２の側面には、絶縁層２４が形成されていない状態となる。また、基板２の外形を形成した後において、基板２上には配線６１が形成されているため、基板２の側面に絶縁膜を形成するための熱酸化を行うことは難しい。
【００８０】
配線６２が配置されている基板３の製造方法についても、配線６１が配置されている基板２と同様に製造することができる。
【００８１】
また、圧電素子４の製造方法については、例えば、圧電体のバルク材料を加工して圧電体４２を形成するとともに、第１電極４１および第２電極４３を公知の成膜法を用いて形成することで、圧電素子４を得る。
【００８２】
また、配線６５が配置されているスペーサー５の製造方法については、例えば、シリコンウエハーをドライエッチングすることでスペーサー５の外形を形成した後に、熱酸化を行うことで、本体５１および絶縁膜５２を有するスペーサー５を形成し、その後、ＴｉＷ（またはＮｉＣｒ）のような密着性に優れた材料で構成された密着層、Ｃｕ（またはＡｕ）のような導電性に優れた材料で構成された導電層をこの順で気相成膜法により積層することで、配線６５が配置されているスペーサー５を得る。
【００８３】
［接合工程Ｓ１２］
次に、図１０に示すように、基板２（第１基板）と圧電素子４およびスペーサー５（絶縁部材）とを接着剤７１により接合する。このとき、配線６１（第１配線）と圧電素子４とを電気的に接続する。また、基板３（第２基板）と圧電素子４およびスペーサー５とを接着剤７２により接合する。このとき、配線６２（第２配線）と圧電素子４とを電気的に接続する。
【００８４】
より具体的に説明すると、例えば、基板２の配線６１側の面上および基板３の配線６２側の面上にそれぞれ液状またはシート状の接着剤を塗布または貼着した後に、互いの配線の位置合わせをして、これらの接着剤を介して圧電素子４およびスペーサー５を挟むように基板２、３を貼り合わせた後、これらの積層体をその状態を保つように冶具で積層方向に加圧しながらオーブンで加熱することで、接着剤を熱硬化させ、接着剤７１、７２により基板２、３と圧電素子４およびスペーサー５とを接合した積層体を得る。
【００８５】
［端子形成工程Ｓ１３］
次に、図１１に示すように、配線６１上および配線６５（第３配線）上に端子６３を形成する。
【００８６】
より具体的に説明すると、前述した接合工程Ｓ１２で得られた積層体をアルカリ洗浄した後に酸洗浄し、次いで、当該積層体の配線６１、６５の露出部分を含む領域上に触媒を選択的に付与し、その後、Ｎｉの無電解メッキ、Ａｕの無電解メッキをこの順に行うことで端子６３を形成する。このとき、端子６３は、配線６１と配線６５とを跨るように形成される。これにより、配線６１と配線６５とが端子６３を介して電気的に接続される。また、端子６４も同様に、端子６３と一括して形成する。
【００８７】
その後、端子６３、６４が形成された積層体に配線基板１２０を接着剤（図示せず）により接合し、端子６３、６４と配線基板１２０の配線１２２とを電気的に接続する。これにより、圧電アクチュエーター１００が得られる。
【００８８】
以上のように、圧電アクチュエーター１００の製造方法は、準備工程Ｓ１１と、接合工程Ｓ１２と、端子形成工程Ｓ１３と、を含む。ここで、準備工程Ｓ１１は、配線６１（第１配線）が配置されている基板２（第１基板）と、配線６２（第２配線）が配置されている基板３（第２基板）と、圧電素子４と、配線６５（第３配線）が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有するスペーサー５（絶縁部材）と、を準備する工程である。接合工程Ｓ１２は、基板２と基板３との間に圧電素子４およびスペーサー５を配置して基板２および基板３と圧電素子４およびスペーサー５とを接合し、配線６１と圧電素子４とを電気的に接続し、かつ、配線６２と圧電素子４とを電気的に接続する工程である。端子形成工程Ｓ１３では、配線６５上に端子６３を形成する工程である。
【００８９】
このような圧電アクチュエーター１００の製造方法によれば、電流リークを低減しつつ、端子６３の配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーター１００を製造することができる。
【００９０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
【００９１】
図１２は、本発明の第２実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１２において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９２】
図１２に示す圧電アクチュエーター１００Ａは、スペーサー５上に配置され、配線６１に電気的に接続されている第３配線である配線６５Ａと、配線６５Ａ上に配置されている端子６３Ａと、基板２からスペーサー５側に突出した凸部８３と、を備える。
【００９３】
ここで、圧電アクチュエーター１００Ａにおいても、基板２上の配線６１およびスペーサー５上の配線６５Ａを介して圧電素子４と端子６３Ａとが電気的に接続されているため、当該端子６３Ａの配置の自由度を高めることができる。また、スペーサー５上の配線６５Ａ上に端子６３Ａが形成されているため、端子６３Ａから基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。
【００９４】
特に、凸部８３は、基板２の上面において、配線６１と基板２の端面との間に配置されている。このように、基板２（第１基板）は、スペーサー５（絶縁部材）に対向する面であって、配線６１（第１配線）よりも端面側の領域に凸部８３を備える。これにより、前述した第１実施形態で述べた端子６３の形成方法と同様に配線６１上および配線６５Ａ上に端子６３Ａをメッキにより形成する場合、端子６３Ａが基板２の端面に至るのを凸部８３により阻止することができる。そのため、端子６３Ａから基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。このような凸部８３は、絶縁層８１と一括して形成することができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
【００９６】
図１３は、本発明の第３実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９７】
図１３に示す圧電アクチュエーター１００Ｂは、基板２（第１基板）上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第１配線である配線６１Ｂと、スペーサー５上に配置され、配線６１Ｂに電気的に接続されている第３配線である配線６５Ｂと、配線６５Ｂ上に配置されている端子６３Ｂと、を備える。
【００９８】
ここで、圧電アクチュエーター１００Ｂにおいても、基板２上の配線６１Ｂおよびスペーサー５上の配線６５Ｂを介して圧電素子４と端子６３Ｂとが電気的に接続されているため、当該端子６３Ｂの配置の自由度を高めることができる。また、スペーサー５上の配線６５Ｂ上に端子６３Ｂが形成されているため、端子６３Ｂから基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。
【００９９】
特に、配線６１Ｂは、第１層６１１Ｂおよび第２層６１２Ｂを有し、絶縁層８１に対して基板２とは反対側に設けられた第２層６１２Ｂが配線６５に接続されている。
【０１００】
このように、圧電アクチュエーター１００Ｂは、基板２（第１基板）上に配置されている絶縁層８１を備え、配線６１Ｂ（第１配線）は、基板２と絶縁層８１との間に配置されている第１層６１１Ｂと、絶縁層８１に対して第１層６１１Ｂとは反対側に配置されている第２層６１２Ｂと、を有する。そして、第２層６１２Ｂは、平面視で（第１基板および第２基板が重なる方向から見たとき）、配線６５Ｂ（第３配線）に重なる部分を有し、当該部分で配線６５Ｂに電気的に接続する。これにより、配線６１Ｂの引き回しの自由度を高めることができる。また、基板２とスペーサー５とを接合することで、配線６１Ｂと配線６５Ｂとを接続することができる。そのため、圧電アクチュエーター１００Ｂの製造が容易となる。
【０１０１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
【０１０２】
図１４は、本発明の第４実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１４において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１０３】
図１４に示す圧電アクチュエーター１００Ｃは、基板２（第１基板）と基板３（第２基板）との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材であるスペーサー５Ｃと、基板２上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第１配線である配線６１Ｃと、スペーサー５Ｃ上に配置され、配線６１Ｃに電気的に接続されている第３配線である配線６５Ｃと、配線６５Ｃ上に配置されている端子６３Ｃと、を備える。
【０１０４】
ここで、圧電アクチュエーター１００Ｃにおいても、基板２上の配線６１Ｃおよびスペーサー５Ｃ上の配線６５Ｃを介して圧電素子４と端子６３Ｃとが電気的に接続されているため、当該端子６３Ｃの配置の自由度を高めることができる。また、スペーサー５Ｃ上の配線６５Ｃ上に端子６３Ｃが形成されているため、端子６３Ｃから基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。
【０１０５】
本実施形態の配線６１Ｃは、絶縁層８１を介して配置された第１層６１１Ｃおよび第２層６１２Ｃを有し、前述した第３実施形態の配線６１Ｂと配線６５Ｂとの接続と同様、絶縁層８１に対して基板２とは反対側に設けられた第２層６１２Ｃが配線６５Ｃに接続されている。
【０１０６】
また、スペーサー５Ｃの上面（基板３側の面）と側面（圧電素子４とは反対側の端面）とを接続する部分が面取りされた形状をなしている。この面取りされた形状は、余剰の接着剤７２を逃がす逃げ部として利用することができる。一方、スペーサー５Ｃの下面（基板２側の面）には、面取りが施されておらず、配線６５Ｃが当該下面に沿って設けられている。スペーサー５Ｃは、本体５１Ｃと、本体５１Ｃ上に設けられている絶縁膜５２Ｃと、を有し、前述した第１実施形態のスペーサー５と同様に形成することが可能である。
【０１０７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る圧電アクチュエーターについて説明する。
【０１０８】
図１５は、本発明の第５実施形態に係る圧電アクチュエーターを示す部分拡大断面図である。図１６は、図１５に示す圧電アクチュエーターの製造方法を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１５において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１０９】
図１５に示す圧電アクチュエーター１００Ｄは、基板２（第１基板）と基板３（第２基板）との間に配置され、少なくとも表面が絶縁性を有する絶縁部材であるスペーサー５Ｄと、基板２上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第１配線である配線６１Ｄと、基板３上に配置され、圧電素子４に電気的に接続されている第２配線である配線６２Ｄと、スペーサー５Ｄ上に配置され、配線６１Ｄに電気的に接続されている第３配線である配線６５Ｄと、配線６５Ｄ上に配置されている端子６３Ｄと、スペーサー５Ｄ上に配置され、配線６２Ｄに電気的に接続されている第４配線である配線６６と、を備える。なお、スペーサー５Ｄは、本体５１Ｄと、本体５１Ｄ上に設けられた絶縁膜５２Ｄと、を有する。
【０１１０】
ここで、圧電アクチュエーター１００Ｄにおいても、基板２上の配線６１Ｄおよびスペーサー５Ｄ上の配線６５Ｄを介して圧電素子４と端子６３Ｄとが電気的に接続されているため、当該端子６３Ｄの配置の自由度を高めることができる。また、スペーサー５Ｄ上の配線６５Ｄ上に端子６３Ｄが形成されているため、端子６３Ｄから基板２への電流リークの可能性を低くすることができる。
【０１１１】
本実施形態の配線６１Ｄは、絶縁層８１を介して配置された第１層６１１Ｄおよび第２層６１２Ｄを有し、前述した第３実施形態の配線６１Ｂと配線６５Ｂとの接続と同様、絶縁層８１に対して基板２とは反対側に設けられた第２層６１２Ｄが配線６５Ｄに接続されている。同様に、配線６２Ｄは、絶縁層８２を介して配置された第１層６２１Ｄおよび第２層６２２Ｄを有し、絶縁層８２に対して基板３とは反対側に設けられた第２層６２２Ｄが配線６６に接続されている。
【０１１２】
ここで、配線６５Ｄは、端子６３Ｄに覆われており、配線６５Ｄと配線６１Ｄ（第２層６１２Ｄ）との間には、端子６３Ｄが介在している。同様に、配線６６は、端子６４Ｄに覆われており、配線６６と配線６２Ｄ（第２層６２２Ｄ）との間には、端子６４Ｄが介在している。
【０１１３】
以上のような構成の圧電アクチュエーター１００Ｄは、以下に述べるように製造することができる。
【０１１４】
圧電アクチュエーター１００Ｄの製造方法は、図１６に示すように、準備工程Ｓ２１と、端子形成工程Ｓ２２と、接合工程Ｓ２３と、を含む。すなわち、圧電アクチュエーター１００Ｄを製造するに際しては、端子６３Ｄ、６４Ｄを形成した後に、基板２、３と圧電素子４およびスペーサー５とを接着剤７１、７２により接合する。
【０１１５】
ここで、準備工程Ｓ２１は、前述した第１実施形態の準備工程Ｓ１１と同様である。また、端子形成工程Ｓ２２は、基板２、３と圧電素子４およびスペーサー５とが接着剤７１、７２により接合されていない以外は、前述した第１実施形態の端子形成工程Ｓ１３と同様に行うことができる。また、接合工程Ｓ２３は、前述した第１実施形態の接合工程Ｓ１２と同様に行うことができる。
【０１１６】
以上のように、圧電アクチュエーター１００Ｄの製造方法は、準備工程Ｓ２１と、端子形成工程Ｓ２２と、接合工程Ｓ２３と、を含む。ここで、準備工程Ｓ２１は、配線６１Ｄ（第１配線）が配置されている基板２（第１基板）と、配線６２Ｄ（第２配線）が配置されている基板３（第２基板）と、圧電素子４と、配線６５Ｄ（第３配線）が配置され、少なくとも表面が絶縁性を有するスペーサー５Ｄ（絶縁部材）と、を準備する工程である。端子形成工程Ｓ２２は、配線６５Ｄ、６６上に端子６３Ｄ、６４Ｄを形成する工程である。接合工程Ｓ２３は、基板２と基板３との間に圧電素子４およびスペーサー５Ｄを配置して基板２および基板３と圧電素子４およびスペーサー５Ｄとを接合し、配線６１Ｄと圧電素子４および配線６５Ｄとを電気的に接続し、かつ、配線６２Ｄと圧電素子４とを電気的に接続する工程である。
【０１１７】
このような圧電アクチュエーター１００Ｄの製造方法によっても、電流リークを低減しつつ、端子６３Ｄの配置の自由度を高めることができる圧電アクチュエーター１００Ｄを製造することができる。
【０１１８】
（ロボット）
次に、本発明のロボットの実施形態について説明する。
【０１１９】
図１７は、本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。
図１７に示すロボット１０００は、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。ロボット１０００は、６軸ロボットであり、床や天井に固定されるベース１０１０と、ベース１０１０に回動自在に連結されたアーム１０２０と、アーム１０２０に回動自在に連結されたアーム１０３０と、アーム１０３０に回動自在に連結されたアーム１０４０と、アーム１０４０に回動自在に連結されたアーム１０５０と、アーム１０５０に回動自在に連結されたアーム１０６０と、アーム１０６０に回動自在に連結されたアーム１０７０と、これらアーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０の駆動を制御する制御部１０８０と、を有している。また、アーム１０７０にはハンド接続部が設けられており、ハンド接続部にはロボット１０００に実行させる作業に応じたエンドエフェクター１０９０が装着される。また、各関節部のうちの全部または一部には、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を備える圧電モーター２００が搭載されており、この圧電モーター２００の駆動によって各アーム１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０６０、１０７０が回動する。なお、各圧電モーター２００の駆動は、制御部１０８０によって制御される。
【０１２０】
以上のようなロボット１０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を備える。このようなロボット１０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の電流リークを低減することができるので、ロボット１０００の信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の端子の配置の自由度を高めることができるので、ロボット１０００の設計の自由度を高めることができる。
【０１２１】
（電子部品搬送装置）
次に、本発明の電子部品搬送装置の実施形態について説明する。
【０１２２】
図１８は、本発明の電子部品搬送装置の実施形態を示す斜視図である。図１９は、図１８に示す電子部品搬送装置が備える電子部品保持部の斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする。
【０１２３】
図１８に示す電子部品搬送装置２０００は、電子部品検査装置に適用されており、基台２１００と、基台２１００の側方に配置された支持台２２００と、を有している。また、基台２１００には、検査対象の電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される上流側ステージ２１１０と、検査済みの電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される下流側ステージ２１２０と、上流側ステージ２１１０と下流側ステージ２１２０との間に位置し、電子部品Ｑの電気的特性を検査する検査台２１３０と、が設けられている。なお、電子部品Ｑの例として、例えば、半導体、半導体ウェハー、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイス等などが挙げられる。
【０１２４】
また、支持台２２００には、支持台２２００に対してＹ軸方向に移動可能なＹステージ２２１０が設けられており、Ｙステージ２２１０には、Ｙステージ２２１０に対してＸ軸方向に移動可能なＸステージ２２２０が設けられており、Ｘステージ２２２０には、Ｘステージ２２２０に対してＺ軸方向に移動可能な電子部品保持部２２３０が設けられている。
【０１２５】
また、図１９に示すように、電子部品保持部２２３０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な微調整プレート２２３１と、微調整プレート２２３１に対してＺ軸まわりに回動可能な回動部２２３２と、回動部２２３２に設けられ、電子部品Ｑを保持する保持部２２３３と、を有している。また、電子部品保持部２２３０には、微調整プレート２２３１をＸ軸方向に移動させるための圧電アクチュエーター１００（１００ｘ）と、微調整プレート２２３１をＹ軸方向に移動させるための圧電アクチュエーター１００（１００ｙ）と、回動部２２３２をＺ軸まわりに回動させるための圧電アクチュエーター１００（１００θ）と、が内蔵されている。なお、圧電アクチュエーター１００は、圧電アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃまたは１００Ｄに代えることができる。
【０１２６】
以上のような電子部品搬送装置２０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を備える。このような電子部品搬送装置２０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の電流リークを低減することができるので、電子部品搬送装置２０００の信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の端子の配置の自由度を高めることができるので、電子部品搬送装置２０００の設計の自由度を高めることができる。
【０１２７】
（プリンター）
図２０は、本発明のプリンターの実施形態を示す斜視図である。
【０１２８】
図２０に示すプリンター３０００は、インクジェット記録方式のプリンターである。このプリンター３０００は、装置本体３０１０と、装置本体３０１０の内部に設けられている印刷機構３０２０、給紙機構３０３０および制御部３０４０と、を備えている。
【０１２９】
装置本体３０１０には、記録用紙Ｐを設置するトレイ３０１１と、記録用紙Ｐを排出する排紙口３０１２と、液晶ディスプレイ等の操作パネル３０１３とが設けられている。
【０１３０】
印刷機構３０２０は、ヘッドユニット３０２１と、キャリッジモーター３０２２と、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりヘッドユニット３０２１を往復動させる往復動機構３０２３と、を備えている。ヘッドユニット３０２１は、インクジェット式記録ヘッドであるヘッド３０２１ａと、ヘッド３０２１ａにインクを供給するインクカートリッジ３０２１ｂと、ヘッド３０２１ａおよびインクカートリッジ３０２１ｂを搭載したキャリッジ３０２１ｃと、を有している。往復動機構３０２３は、キャリッジ３０２１ｃを往復移動可能に支持しているキャリッジガイド軸３０２３ａと、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりキャリッジ３０２１ｃをキャリッジガイド軸３０２３ａ上で移動させるタイミングベルト３０２３ｂと、を有している。
【０１３１】
給紙機構３０３０は、互いに圧接している従動ローラー３０３１および駆動ローラー３０３２と、駆動ローラー３０３２を駆動する給紙モーターである圧電モーター２００（圧電アクチュエーター１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃまたは１００Ｄ）と、を有している。
【０１３２】
制御部３０４０は、例えばパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷機構３０２０や給紙機構３０３０等を制御する。
【０１３３】
このようなプリンター３０００では、給紙機構３０３０が記録用紙Ｐを一枚ずつヘッドユニット３０２１の下部近傍へ間欠送りする。このとき、ヘッドユニット３０２１が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。
【０１３４】
以上のようなプリンター３０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）を備える。このようなプリンター３０００は、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の電流リークを低減することができるので、プリンター３０００の信頼性を高めることができる。また、圧電アクチュエーター１００（または１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ）の端子の配置の自由度を高めることができるので、プリンター３０００の設計の自由度を高めることができる。
【０１３５】
以上、本発明の圧電アクチュエーター、圧電アクチュエーターの製造方法、圧電モーター、ロボット、電子部品搬送装置およびプリンターを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１３６】
また、前述した実施形態では圧電アクチュエーターをロボット、電子部品搬送装置およびプリンターに適用した構成について説明したが、圧電アクチュエーターは、これら以外の各種電子デバイスにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１…振動子、２…基板（第１基板）、３…基板（第２基板）、４…圧電素子、４ａ…圧電素子、４ｂ…圧電素子、４ｃ…圧電素子、４ｄ…圧電素子、４ｅ…圧電素子、５…スペーサー（絶縁部材）、５Ｃ…スペーサー（絶縁部材）、５Ｄ…スペーサー（絶縁部材）、２１…振動部、２２…支持部、２３…接続部、２４…絶縁層、３１…振動部、３２…支持部、３３…接続部、３４…絶縁層、４１…第１電極、４１ａ…第１電極、４１ｂ…第１電極、４１ｃ…第１電極、４１ｄ…第１電極、４１ｅ…第１電極、４２…圧電体、４３…第２電極、５１…本体、５１Ｃ…本体、５１Ｄ…本体、５２…絶縁膜、５２Ｃ…絶縁膜、５２Ｄ…絶縁膜、６１…配線（第１配線）、６１Ｂ…配線（第１配線）、６１Ｃ…配線（第１配線）、６１Ｄ…配線（第１配線）、６１ａ…配線（第１配線）、６１ｂ…配線（第１配線）、６１ｃ…配線（第１配線）、６１ｄ…配線（第１配線）、６１ｅ…配線（第１配線）、６２…配線（第２配線）、６２Ｄ…配線（第２配線）、６３…端子、６３Ａ…端子、６３Ｂ…端子、６３Ｃ…端子、６３Ｄ…端子、６４…端子、６４Ｄ…端子、６５…配線（第３配線）、６５Ａ…配線（第３配線）、６５Ｂ…配線（第３配線）、６５Ｃ…配線（第３配線）、６５Ｄ…配線（第３配線）、６６…配線、７１…接着剤、７２…接着剤、７３…接着剤、８１…絶縁層、８２…絶縁層、８３…凸部、１００…圧電アクチュエーター、１００ｘ…圧電アクチュエーター、１００ｙ…圧電アクチュエーター、１００θ…圧電アクチュエーター、１００Ａ…圧電アクチュエーター、１００Ｂ…圧電アクチュエーター、１００Ｃ…圧電アクチュエーター、１００Ｄ…圧電アクチュエーター、１１０…凸部、１２０…配線基板、１２１…基板、１２２…配線、２００…圧電モーター、２１０…ローター、２１１…外周面、６１１…第１層、６１１Ｂ…第１層、６１１Ｃ…第１層、６１１Ｄ…第１層、６１２…第２層、６１２Ｂ…第２層、６１２Ｃ…第２層、６１２Ｄ…第２層、６２１…第１層、６２１Ｄ…第１層、６２２…第２層、６２２Ｄ…第２層、１０００…ロボット、１０１０…ベース、１０２０…アーム、１０３０…アーム、１０４０…アーム、１０５０…アーム、１０６０…アーム、１０７０…アーム、１０８０…制御部、１０９０…エンドエフェクター、２０００…電子部品搬送装置、２１００…基台、２１１０…上流側ステージ、２１２０…下流側ステージ、２１３０…検査台、２２００…支持台、２２１０…Ｙステージ、２２２０…Ｘステージ、２２３０…電子部品保持部、２２３１…微調整プレート、２２３２…回動部、２２３３…保持部、３０００…プリンター、３０１０…装置本体、３０１１…トレイ、３０１２…排紙口、３０１３…操作パネル、３０２０…印刷機構、３０２１…ヘッドユニット、３０２１ａ…ヘッド、３０２１ｂ…インクカートリッジ、３０２１ｃ…キャリッジ、３０２２…キャリッジモーター、３０２３…往復動機構、３０２３ａ…キャリッジガイド軸、３０２３ｂ…タイミングベルト、３０３０…給紙機構、３０３１…従動ローラー、３０３２…駆動ローラー、３０４０…制御部、Ｏ…回動軸、Ｐ…記録用紙、Ｑ…電子部品、Ｓ１１…準備工程、Ｓ１２…接合工程、Ｓ１３…端子形成工程、Ｓ２���…準備工程、Ｓ２２…端子形成工程、Ｓ２３…接合工程、ｄ…距離
【図１】
2018191436.tif 000003
【図２】
2018191436.tif 000004
【図３】
2018191436.tif 000005
【図４】
2018191436.tif 000006
【図５】
2018191436.tif 000007
【図６】
2018191436.tif 000008
【図７】
2018191436.tif 000009
【図８】
2018191436.tif 000010
【図９】
2018191436.tif 000011
【図１０】
2018191436.tif 000012
【図１１】
2018191436.tif 000013
【図１２】
2018191436.tif 000014
【図１３】
2018191436.tif 000015
【図１４】
2018191436.tif 000016
【図１５】
2018191436.tif 000017
【図１６】
2018191436.tif 000018
【図１７】
2018191436.tif 000019
【図１８】
2018191436.tif 000020
【図１９】
2018191436.tif 000021
【図２０】
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