(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第一及び第二主面を含む圧電体と、前記第一主面上に形成された第一外部電極と、前記第二主面上に形成された第二外部電極と、を備え、
前記第一及び第二主面の対向する対向方向から見て、前記第一及び第二外部電極の外縁は、前記圧電体の外縁の内側に位置しており、
前記対向方向から見て、前記第一及び第二外部電極の外縁で規定される面積は、前記圧電体の外縁で規定される面積の９７％以上且つ９９．５％以下である、
圧電素子。
【請求項２】
前記圧電体は、前記第一主面と前記第二主面とを接続する端面を更に含み、
前記端面は、前記第一主面の外縁から前記第一主面に対して傾斜して延びている第一傾斜面と、前記第二主面の外縁から前記第二主面に対して傾斜して延びている第二傾斜面と、を有する、
請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧電素子と、
前記圧電素子を支持する支持部材と、を備える、
圧電アクチュエータ。
【請求項４】
支持部材に支持されて圧電アクチュエータに用いられる圧電素子の製造方法であって、
互いに対向する第一及び第二主面を含み且つ分極された圧電体基板と、前記第一主面上に形成された第一外部電極膜と、前記第二主面上に形成された第二外部電極膜と、を有する積層体を準備するステップと、
前記積層体において、第一切断線に沿って前記第一外部電極膜を第一幅で除去し、前記圧電体基板の前記第一主面側を露出させると共に、前記第一及び第二主面の対向する対向方向から見て前記第一切断線と重なる第二切断線に沿って前記第二外部電極膜を第二幅で除去し、前記圧電体基板の前記第二主面側を露出させるステップと、
前記第一及び第二主面側を露出させられた前記圧電体基板を前記第一切断線に沿って前記第一及び第二幅のそれぞれよりも狭い第三幅で切断し、前記積層体が個片化されてなる圧電素子を得るステップと、を含み、
前記圧電素子は、前記圧電体基板からなる圧電体と、前記第一外部電極膜からなる第一外部電極と、前記第二外部電極膜からなる第二外部電極と、を備え、
前記対向方向から見て、前記第一及び第二外部電極の外縁で規定される面積は、前記圧電体の外縁で規定される面積の９７％以上且つ９９．５％以下である、
圧電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子、圧電アクチュエータ及び圧電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに対向する主面を有する圧電体と、各主面上に形成された外部電極と、を有する圧電素子と、圧電素子を支持する支持部材と、を備えた圧電アクチュエータが知られている（たとえば、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では、ハードディスク装置（ＨＤＤ）用のサスペンションのアクチュエータベースが上記支持部材に相当しており、圧電素子は、その変位をアクチュエータベースに伝達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８４１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧電素子の製造時に外部電極が剥がれる懼れがある。たとえば、圧電素子をダイシングにより得る際に、圧電体及び外部電極の材質、強度、厚さなどの切断特性の相違に起因して、切断部分である圧電素子の端部が欠けるのに伴い、端部に形成された外部電極が剥がれる懼れがある。また、切断部分に生じたバリがハンドリングの際に引っ掛かることにより、外部電極が剥がれる懼れがある。また、圧電素子をサスペンションに実装する際に、圧電素子がアクチュエータベースの壁面に接触して外部衝撃を受けることにより、外部電極が剥がれる懼れがある。
【０００５】
圧電素子の駆動時にも外部電極が剥がれる懼れがある。たとえば、圧電素子を駆動する際に、圧電素子が、当該圧電素子の支持されている部材に接触して外部衝撃を受けることにより、外部電極が剥がれる懼れがある。
【０００６】
このように圧電素子では、外部電極が剥がれる懼れがある。これにより、圧電素子として機能する活性部の大きさが変化する結果、特性が劣化する懼れがある。
【０００７】
本発明は、特性の劣化を抑制することが可能な圧電素子、圧電アクチュエータ及び圧電素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る圧電素子は、互いに対向する第一及び第二主面を含む圧電体と、第一主面上に形成された第一外部電極と、第二主面上に形成された第二外部電極と、を備え、第一及び第二主面の対向する対向方向から見て、第一及び第二外部電極の外縁は、圧電体の外縁の内側に位置している。
【０００９】
本発明に係る圧電素子では、第一主面及び第二主面の対向する対向方向から見て、第一及び第二外部電極の外縁よりも外側に、第一及び第二外部電極が形成されていない圧電体が存在しているので、第一及び第二外部電極は外部衝撃を直接的に受け難い。このため、第一及び第二外部電極は剥がれ難い。また、第一及び第二外部電極で挟まれた領域の外側にも電界が広がって形成されるので、圧電素子の変位が減少し難い。この結果、圧電素子の特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００１０】
圧電体は、第一主面と第二主面とを接続する端面を更に含み、端面は、第一主面の外縁から第一主面に対して傾斜して延びている第一傾斜面と、第二主面の外縁から第二主面に対して傾斜して延びている第二傾斜面と、を有してもよい。この場合、圧電体は、角が面取りされたような形状となっているので、脱粒が生じ難い。また、第一及び第二外部電極で挟まれた領域の外側に広がった電界のうち、対向方向に沿う電界成分が、圧電体の変位に寄与する。このため、圧電体の端面が第一及び第二傾斜面を有する場合は、圧電体の端面が第一及び第二傾斜面を有さない場合に比べて、対向方向に沿う電界成分の少ない部分がなくなるだけなので、圧電素子の変位が減少し難い。この結果、圧電素子の特性の劣化を一層抑制することが可能となる。
【００１１】
対向方向から見て、第一及び第二外部電極の外縁で規定される面積は、圧電体の外縁で規定される面積の９７％以上であってもよい。この場合、対向方向から見て第一及び第二外部電極の外縁で規定される面積が、圧電体の外縁で規定される面積の１００％である場合に対して、圧電素子の変位の減少度合いを低く抑えることができる。
【００１２】
本発明に係る圧電アクチュエータは、上記圧電素子と、圧電素子を支持する支持部材と、を備える。上述のように、圧電素子の特性の劣化を抑制することが可能となるので、圧電アクチュエータの特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る圧電素子の製造方法は、支持部材に支持されて圧電アクチュエータに用いられる圧電素子の製造方法であって、互いに対向する第一及び第二主面を含み且つ分極された圧電体基板と、第一主面上に形成された第一外部電極膜と、第二主面上に形成された第二外部電極膜と、を有する積層体を準備するステップと、積層体において、第一切断線に沿って第一外部電極膜を第一幅で除去し、圧電体基板の第一主面側を露出させると共に、第一及び第二主面の対向する対向方向から見て第一切断線と重なる第二切断線に沿って第二外部電極膜を第二幅で除去し、圧電体基板の第二主面側を露出させるステップと、第一及び第二主面側を露出させられた圧電体基板を第一切断線に沿って第一及び第二幅のそれぞれよりも狭い第三幅で切断し、積層体が個片化されてなる圧電素子を得るステップと、を含む。
【００１４】
本発明に係る圧電素子の製造方法では、第一幅で第一外部電極膜を除去すると共に第二幅で第二外部電極膜を除去した後、第一及び第二幅のそれぞれよりも狭い第三幅で圧電素子基板を切断する。したがって、圧電体の第一及び第二主面の対向する対向方向から見て、第一及び第二外部電極の外縁が、圧電体の外縁の内側に位置している圧電素子を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特性の劣化を抑制することが可能な圧電素子、圧電アクチュエータ及び圧電素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。
【図２】図１に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。
【図３】図１に示された圧電素子の斜視図である。
【図４】図１に示された圧電素子の平面図及び正面図である。
【図５】第一実施形態に係る圧電体に印加される電界について説明する図である。
【図６】第一実施形態に係る圧電アクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】圧電素子基板のダイシングについて説明するための図である。
【図８】第二実施形態に係る圧電素子について説明する図である。
【図９】実施例に係る圧電素子の端部と比較例に係る圧電素子の端部とを比較して示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
［第一実施形態］
図１〜図４を参照して、第一実施形態に係る圧電アクチュエータの構成を説明する。第一実施形態は、ＨＤＤ用のサスペンション１０が圧電アクチュエータを含んでいる例である。図１は、第一実施形態に係るサスペンションを示す概略平面図である。図２は、図１に示されたII−II線に沿った断面構成を説明するための図である。図３は図１に示された圧電素子の斜視図である。図４（ａ）は図１に示された圧電素子の平面図であり、図４（ｂ）は図１に示された圧電素子の正面図である。
【００１９】
図１に示されたデュアル・アクチュエータ方式のサスペンション１０は、ロードビーム１１と、マイクロアクチュエータ部１２と、ベースプレート１３と、ヒンジ部材１４と、を備えている。
【００２０】
ロードビーム１１は、ばね性を有する金属板からなる。ロードビーム１１の厚さは、たとえば、１００μｍ程度である。ロードビーム１１の先端部には、フレキシャ１５が取付けられている。フレキシャ１５は、ロードビーム１１よりもさらに薄い金属製の薄板ばねからなる。フレキシャ１５の前端部２２に、磁気ヘッドを構成するスライダ１６が配置されている。
【００２１】
ベースプレート１３の基部２０に、円形のボス孔２１が形成されている。ベースプレート１３の基部２０と前端部２２との間には、後述する圧電素子４０Ａを収容可能な大きさの一対の開口部２３が形成されている。一対の開口部２３の間に、ベースプレート１３の前後方向（サスペンション１０の長手方向）に延びる帯状の連結部２４が設けられている。連結部２４は、ベースプレート１３の幅方向（サスペンション１０の長手方向と交差する方向）への所定範囲の撓みが許容されるように構成されている。
【００２２】
ベースプレート１３の基部２０は、図示しないボイスコイルモータによって駆動されるアクチュエータアームの先端部に固定されている。これにより、ベースプレート１３は、ボイスコイルモータによって旋回駆動される。ベースプレート１３は、ステンレス鋼などの金属板からなる。ベースプレート１３の厚さは、たとえば、２００μｍ程度である。本実施形態の場合、ベースプレート１３とヒンジ部材１４とによって、アクチュエータベース２５が構成されている。
【００２３】
ヒンジ部材１４は、基部３０と、ブリッジ部３１と、中間部３２と、一対のヒンジ部３３と、先端部３４と、を有している。基部３０は、ベースプレート１３の基部２０に重ねて固定されている。ブリッジ部３１は、帯状を呈し、ベースプレート１３の連結部２４と対応した位置に形成されている。中間部３２は、ベースプレート１３の前端部２２と対応した位置に形成されている。各ヒンジ部３３は、板厚方向に弾性変形可能な可撓性を有している。先端部３４は、ロードビーム１１に固定されている。ヒンジ部材１４は、ばね性を有する金属板からなる。ヒンジ部材１４の厚さは、たとえば、５０μｍ程度である。
【００２４】
マイクロアクチュエータ部１２には、一対の圧電素子４０Ａが配置されている。各圧電素子４０Ａは、いわゆる積層型圧電素子である。各圧電素子４０Ａは、図２〜図４にも示されるように、圧電体４１と、第一外部電極４２と、第二外部電極４３と、を備えている。
【００２５】
圧電体４１は、平面視で長方形状を呈する板状の圧電体である。圧電体４１は、圧電体４１の厚さ方向で互いに対向する第一及び第二主面４１ａ，４１ｂと、第一主面４１ａと第二主面４１ｂとを接続する第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆとを含んでいる。第一及び第二主面４１ａ，４１ｂが互いに対向する対向方向Ｄ（以下、単に「対向方向Ｄ」という）から見て、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂは互いに重なっている。すなわち、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの外縁は、対向方向Ｄから見て互いに重なっている。
【００２６】
第一及び第二端面４１ｃ，４１ｄは、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの長手方向（以下、単に「長手方向」という）で互いに対向している。第三及び第四端面４１ｅ，４１ｆは、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの幅方向で互いに対向している。
【００２７】
第一端面４１ｃは、接続面４４ｃと、第一傾斜面４５ｃと、第二傾斜面４６ｃと、を有している。接続面４４ｃは、対向方向Ｄに延びて、第一傾斜面４５ｃと第二傾斜面４６ｃとを接続している。第一傾斜面４５ｃは、第一主面４１ａの外縁から第一主面４１ａに対して傾斜して外方に延びて、第一主面４１ａと接続面４４ｃとを接続している。第二傾斜面４６ｃは、第二主面４１ｂの外縁から第二主面４１ｂに対して傾斜して外方に延びて、第二主面４１ｂと接続面４４ｃとを接続している。
【００２８】
第二端面４１ｄは、接続面４４ｄと、第一傾斜面４５ｄと、第二傾斜面４６ｄと、を有している。接続面４４ｄは、対向方向Ｄに延びて、第一傾斜面４５ｄと第二傾斜面４６ｄとを接続している。第一傾斜面４５ｄは、第一主面４１ａの外縁から第一主面４１ａに対して傾斜して外方に延びて、第一主面４１ａと接続面４４ｄとを接続している。第二傾斜面４６ｄは、第二主面４１ｂの外縁から第二主面４１ｂに対して傾斜して外方に延びて、第二主面４１ｂと接続面４４ｄとを接続している。
【００２９】
第三端面４１ｅは、接続面４４ｅと、第一傾斜面４５ｅと、第二傾斜面４６ｅと、を有している。接続面４４ｅは、対向方向Ｄに延びて、第一傾斜面４５ｅと第二傾斜面４６ｅとを接続している。第一傾斜面４５ｅは、第一主面４１ａの外縁から第一主面４１ａに対して傾斜して外方に延びて、第一主面４１ａと接続面４４ｅとを接続している。第二傾斜面４６ｅは、第二主面４１ｂの外縁から第二主面４１ｂに対して傾斜して外方に延びて、第二主面４１ｂと接続面４４ｅとを接続している。
【００３０】
第四端面４１ｆは、接続面４４ｆと、第一傾斜面４５ｆと、第二傾斜面４６ｆと、を有している。接続面４４ｆは、対向方向Ｄに延びて、第一傾斜面４５ｆと第二傾斜面４６ｆとを接続している。第一傾斜面４５ｆは、第一主面４１ａの外縁から第一主面４１ａに対して傾斜して外方に延びて、第一主面４１ａと接続面４４ｆとを接続している。第二傾斜面４６ｆは、第二主面４１ｂの外縁から第二主面４１ｂに対して傾斜して外方に延びて、第二主面４１ｂと接続面４４ｆとを接続している。
【００３１】
圧電体４１の外形寸法は、たとえば、長さ（一対の接続面４４ｃ，４４ｄ間の距離）１．５ｍｍ、幅（一対の接続面４４ｅ，４４ｆ間の距離）１．０ｍｍ、厚さ（第一及び第二主面４１ａ，４１ｂ間の距離）０．０５ｍｍである。圧電体４１では、長さ及び幅に比べて厚さが極めて薄い。圧電体４１は、圧電セラミックからなる。圧電セラミックとしては、たとえば、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］、ＰＴ［ＰｂＴｉＯ３］、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３］、又はチタン酸バリウム［ＢａＴｉＯ３］などが挙げられる。特に、圧電体４１は、ＰＺＴなどのソフト系の圧電セラミック材料で構成されている。ソフト系の圧電セラミック材料では、結晶格子が変形し易いため、変位量を向上させることができる。
【００３２】
第一外部電極４２は、第一主面４１ａに沿って第一主面４１ａ上に形成されている。第一外部電極４２は、第一主面４１ａの全体を覆うように配置されている。第一外部電極４２は、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆ上には形成されていない。すなわち、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆは、第一外部電極４２から露出している。第一外部電極４２の厚さは、たとえば、２００〜５００ｎｍ程度に設定される。
【００３３】
第一外部電極４２の外縁は、対向方向Ｄから見て、圧電体４１の外縁の内側に位置している。対向方向Ｄから見て、第一外部電極４２の外縁で規定される面積は、圧電体４１の外縁で規定される面積のたとえば、９７％以上且つ９９．５％以下である。また、対向方向Ｄから見て、第一外部電極４２の外縁は、圧電体４１の外縁から、たとえば、０．３μｍ以上且つ１５μｍ以下離間している。
【００３４】
第二外部電極４３は、第二主面４１ｂに沿って第二主面４１ｂ上に形成されている。第二外部電極４３は、第二主面４１ｂの全体を覆うように配置されている。第二外部電極４３は、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆ上には形成されていない。すなわち、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆは、第二外部電極４３から露出している。上述のように、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂは、対向方向Ｄから見て互いに重なっているので、第一及び第二外部電極４２，４３も対向方向Ｄから見て互いに重なっている。第二外部電極４３の厚さは、第一外部電極４２の厚さと同じに設定される。すなわち、第二外部電極４３の厚さは、たとえば、２００〜５００ｎｍ程度に設定される。
【００３５】
第二外部電極４３の外縁は、対向方向Ｄから見て圧電体４１の外縁の内側に位置している。対向方向Ｄから見て、第二外部電極４３の外縁で規定される面積は、圧電体４１の外縁で規定される面積のたとえば、９７％以上且つ９９．５％以下である。また、対向方向Ｄから見て、第二外部電極４３の外縁は、圧電体４１の外縁から、たとえば、０．３μｍ以上且つ１５μｍ以下離間している。
【００３６】
本実施形態では、第一及び第二外部電極４２，４３は、Ｃｒ／Ｎｉ−Ｃｕ／Ａｕ積層構造（圧電体４１側から順にＣｒ層、Ｎｉ−Ｃｕ合金層、Ａｕ層が積層された構造）とされている。すなわち、第一及び第二外部電極４２，４３は、同じ積層構造を有している。第一及び第二外部電極４２，４３は、スパッタリング法により形成されている。第一及び第二外部電極４２，４３は、スパッタリング法以外の方法（たとえば、電解めっき法、又は蒸着法）により形成されていてもよい。第一及び第二外部電極４２，４３は、単層の同じ金属層（Ｃｒ層、Ｎｉ−Ｃｕ合金層、Ａｕ層、又はＮｉ層など）として形成されていてもよい。
【００３７】
各圧電素子４０Ａは、長手方向がベースプレート１３の前後方向（サスペンション１０の軸線方向）に沿うようにして、対応する開口部２３に収容されている。すなわち、各圧電素子４０Ａは、対応する開口部２３に配置されている。
【００３８】
各圧電素子４０Ａは、第一端面４１ｃ側において、ヒンジ部材１４の中間部３２及びベースプレート１３の前端部２２に支持されるように、中間部３２及び前端部２２に導電性樹脂５１によって固定されている。導電性樹脂５１は、導電性材料（たとえば、金属粒子など）を含有する樹脂である。詳細には、第一端面４１ｃの第一主面４１ａ側と、圧電素子４０Ａ（第一外部電極４２）の第一主面４１ａの第一端面４１ｃ側と、がそれぞれ導電性樹脂５１を介して中間部３２及び前端部２２に固定されている。第一外部電極４２は、導電性樹脂５１により図示しない電気配線に接続されている。
【００３９】
各圧電素子４０Ａは、第二端面４１ｄ側において、ヒンジ部材１４の基部３０及びベースプレート１３の基部２０に支持されるように、基部３０及び基部２０に樹脂５０及び導電性樹脂５１によって固定されている。詳細には、第二端面４１ｄの第一主面４１ａ側と、圧電素子４０Ａ（第一外部電極４２）の第一主面４１ａの第二端面４１ｄ側と、がそれぞれ樹脂５０を介して基部３０及び基部２０に固定されている。また、第二端面４１ｄの第二主面４１ｂ側と、圧電素子４０Ａ（第一外部電極４２）の第二主面４１ｂの第二端面４１ｄ側と、がそれぞれ導電性樹脂５１を介して基部２０に固定されている。第二外部電極４３は、導電性樹脂５１により図示しない電気配線に接続されている。
【００４０】
上述のように、圧電素子４０Ａは、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０、並びにベースプレート１３の基部２０及び前端部２２により支持されている。ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０、並びにベースプレート１３の基部２０及び前端部２２は、圧電素子４０Ａを支持する支持部材として機能する。本実施形態においては、サスペンション１０が、圧電素子４０Ａと、支持部材（ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０、並びにベースプレート１３の基部２０及び前端部２２）と、を備える圧電アクチュエータを含む。
【００４１】
図５は、第一実施形態に係る圧電体に印加される電界について説明する図である。図５には、図４（ａ）に示されたＶ−Ｖ線に沿った断面図が示されている。図５に示されるように、第一及び第二外部電極４２，４３に駆動電圧が印加されると、第一及び第二外部電極４２，４３間に電界が形成される。第一及び第二外部電極４２，４３で挟まれた領域、すなわち、対向方向Ｄから見て第一及び第二外部電極４２，４３の外縁の内側の領域（以下、「内側領域」という）では、電気力線は、矢印で示されるように、対向方向Ｄに沿って第二外部電極４３から第一外部電極４２に至る。内側領域に位置する圧電体４１は、このように対向方向Ｄに沿う電界が印加されることにより、長手方向に変位する。本実施形態では、圧電素子４０Ａの長手方向での変位が、圧電アクチュエータの駆動に利用されている。
【００４２】
内側領域の外側の領域（以下、「外側領域」という）では、内側領域から広がって電界が形成されている。外側領域では、電気力線は、第二外部電極４３の外縁から第二主面４１ｂに対して傾斜して進んだ後、方向を変え、第一主面４１ａに対して傾斜して進んで第一外部電極４２の外縁に至る。外側領域に位置する圧電体４１は、このように外側領域に広がった電界が印加されることにより、長手方向に変位する。この長手方向に沿う変位に寄与するのは、印加される電界のうち、対向方向Ｄに沿う電界成分である。たとえば、外側領域に位置する圧電体４１において、第一及び第二外部電極４２，４３からの距離が等しい部分では、第一及び第二外部電極４２，４３からの距離が異なる部分よりも、対向方向Ｄに沿う電界成分が大きいので、長手方向に沿う変位が大きくなる。
【００４３】
次に、上述した圧電アクチュエータの製造方法について図６及び図７を参照して説明する。図６は、第一実施形態に係る圧電アクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。図７は、圧電素子基板のダイシングについて説明するための図である。
【００４４】
図６に示されるように、まず、圧電素子基板を準備する（Ｓ１）。圧電素子基板は、後述する工程を経て複数の圧電素子４０Ａとなる基板である。具体的には、まず、互いに対向する第一及び第二主面を含む圧電体基板を準備する。圧電体基板は、後述する工程を経て、複数の圧電体４１となる基板である。次に、圧電体基板の各主面上に電極膜を形成する（Ｓ２）。各電極膜は、後述する工程を経て複数の第一及び第二外部電極４２，４３となる膜である。各電極膜は、スパッタリング法又は蒸着法により形成される。次に、圧電体基板を分極する（Ｓ３）。この分極処理では、たとえば、１００℃の温度下で、電界強度２ｋＶ／ｍｍの電圧を各電極膜間に５分間程度印加する。これにより、互いに対向する第一及び第二主面を含み且つ分極された圧電体基板及び各電極膜を備える圧電素子基板が得られる。
【００４５】
続いて、圧電素子基板をダイシングする（Ｓ４）。まず、図７（ａ）に示されるように、他方の電極膜側をＵＶフィルム６１に貼りつけて圧電素子基板６２を固定する。続いて、圧電素子基板６２の一方の電極膜側に、刃先６３ａがテーパー状である第一ダイシングブレード６３を用いて断面がＶ字状の溝６４を形成する。溝６４は、圧電素子４０Ａの製品形状に合わせて一方の電極膜上に設定された仮想的な線である第一切断線に沿って形成される。これにより、一方の電極膜が溝６４の幅Ｗ１で第一切断線に沿って除去され、圧電体基板の一方の主面が露出する。
【００４６】
続いて、図７（ｂ）に示されるように、ＵＶフィルム６１を圧電素子基板６２の一方の電極膜側に貼り換える。続いて、図７（ｃ）に示されるように、圧電素子基板６２の他方の電極膜側に、第一ダイシングブレード６３を用いて断面がＶ字状の溝６５を形成する。溝６５は、対向方向Ｄから見て第一切断線に重なる仮想的な線である第二切断線に沿って形成される。これにより、他方の電極膜が溝６５の幅Ｗ２で第二切断線に沿って除去され、圧電体基板の他方の主面が露出する。ここでは、幅Ｗ１と幅Ｗ２とは同じであり、圧電素子基板６２において、一方の電極膜側に形成された溝６４と、他方の電極膜側に形成された溝６５とは、対向方向Ｄから見て重なる。
【００４７】
続いて、図７（ｄ）に示されるように、第一ダイシングブレード６３に代えて、溝６４の幅Ｗ１及び溝６５の幅Ｗ２のそれぞれよりも狭い幅Ｗ３で圧電体基板を切断する第二ダイシングブレード６６を用いる。第二ダイシングブレード６６の刃先６６ａを溝６５の内側の側面に当接させることにより、圧電体基板を第一切断線に沿って完全に切断する。これにより、個片化された圧電素子４０Ａが得られる。
【００４８】
次に、図６に示されるように、得られた圧電素子４０Ａを支持部材上に設ける（Ｓ５）。これにより、圧電アクチュエータが得られる。
【００４９】
［第二実施形態］
図８は、第二実施形態に係る圧電素子４０Ｂについて説明する図である。第二実施形態に係る圧電素子４０Ｂは、圧電体４１の第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆが傾斜面を有さない点と、第一及び第二外部電極４２，４３が第一及び第二主面４１ａ，４１ｂの全体に形成されていない点とで、第一実施形態に係る圧電素子４０Ａ（図２参照）と相違し、その他の点で一致している。
【００５０】
図８には、第二実施形態に係る圧電素子４０Ｂの断面図が示されている。圧電体４１の第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆは、対向方向Ｄに沿って第一及び第二主面４１ａ，４１ｂを接続する平面のみからなっている。圧電体４１は、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆのそれぞれと、第一及び第二主面４１ａ，４１ｂのそれぞれとが直交してなる角部を有している。圧電体４１は、第一実施形態と同様に電界が印加されることにより、長手方向に変位する。
【００５１】
第二実施形態に係る圧電素子４０Ｂの製造方法は、圧電素子基板６２のダイシングの点で、第一実施形態と相違し、その他の点で一致している。すなわち、第二実施形態では、第一ダイシングブレード６３を用いて各電極膜に溝６４，６５を形成する代わりに、エッチングなどの周知の除去手法により、第一及び第二切断線に沿って各電極膜を除去する。その後、第二ダイシングブレード６６を用いて、圧電素子基板６２を切断する。この結果、個片化された圧電素子４０Ｂが得られる。
【００５２】
以上説明したように、圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、対向方向Ｄから見て、第一及び第二外部電極４２，４３の外縁よりも外側に、第一及び第二外部電極４２，４３が形成されていない圧電体４１が存在している、このため、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの製造時及び駆動時に、第一及び第二外部電極４２，４３が外部衝撃を直接的に受け難い。したがって、第一及び第二外部電極４２，４３が剥がれ難い。
【００５３】
また、第一実施形態に係る圧電素子の製造方法では、第一ダイシングブレード６３を用いて、幅Ｗ１及び幅Ｗ２で各外部電極膜を除去した後、第二ダイシングブレード６６を用いて、幅Ｗ１及び幅Ｗ２のそれぞれよりも狭い幅Ｗ３で圧電体基板を切断する。これにより、個片化された第一実施形態に係る圧電素子４０Ａを容易に得ることができる。一般的に外部電極膜は金属で延性を有するのに対し、圧電体基板は脆性材料からなり、両者の切断特性は異なっている。このため、たとえば、外部電極膜の切断特性に切断条件を合わせて、同時に圧電体基板も切断すると、圧電体基板が欠け易くなる。また、圧電体基板の切断特性に切断条件を合わせて、同時に外部電極膜も切断すると、外部電極膜にバリが生じ易くなる。これに対して、第一実施形態では、各外部電極膜と圧電体基板とを別々に切断するので、それぞれの切断特性に合わせて切断条件を適宜設定することができる。また、第二実施形態では、各外部電極膜を周知の除去手段により除去した後、圧電体基板のみを切断するので、圧電体基板の切断特性に合わせて切断条件を適宜設定することができる。この結果、圧電体における欠け及び外部電極におけるバリの発生を抑制することができる。
【００５４】
圧電トランスなどに用いられる圧電素子は、共振特性が良好なハード系の圧電セラミック材料で構成されている。ハード系の圧電セラミックは共振周波数を高周波とし、かつシャープな共振点を実現するため、比較的硬い材料が使用される。これに対して、ＤＳＡ（Dual  Stage  Actuator）などの圧電アクチュエータに用いられる圧電素子は、上述のように、変位量を向上させるため、ソフト系の圧電セラミック材料で構成されている。ソフト系の圧電セラミック材料は、ハード系の圧電セラミック材料に比べて、変位量は優るが切断時などに割れ及び欠けが発生し易い。このため、特に、圧電アクチュエータに用いられる圧電素子では、このような切断時などにおける割れ及び欠けの発生を抑制することが求められている。
【００５５】
図９は、実施例に係る圧電素子の端部と比較例に係る圧電素子の端部とを比較して示す写真図である。特に、図９（ａ）〜（ｃ）は、実施例に係る圧電素子の端部の写真図であり、図９（ｄ）〜（ｆ）は、比較例に係る圧電素子の端部の写真図である。実施例に係る圧電素子は、第一実施形態に係る圧電素子４０Ａに対応して製造されたものである。
【００５６】
一方、比較例に係る圧電素子は、従来の圧電素子の製造方法により製造されたものであり、圧電体基板と各外部電極膜とを同時に切断した以外は、実施例に係る圧電素子と同様にして製造されたものである。また、比較例に係る圧電素子は、第一及び第二外部電極の外縁が、対向方向から見て、圧電素子の外縁と一致している以外は、実施例に係る圧電素子と一致している。図９に示されるように、比較例に係る圧電素子では、各外部電極の剥がれが多く生じている。これに対して、実施例に係る圧電素子では、各外部電極の剥がれがほとんど生じていないことが確認できる。第一及び第二外部電極は、スパッタリング法により形成されたスパッタ電極であり、厚さ２００ｎｍ程度で膜状に圧電体に密着している。このため、比較例に係る圧電素子のように圧電体基板と各外部電極膜とを同時に切断すると、図９（ｄ）〜（ｆ）から視認されるように、電極屑に伴う圧電体の剥がれが発生し易くなる。このため、特に、スパッタ電極では、たとえば、焼き付け法により形成された電極（厚さ１μｍ程度）と比べて、このような電極屑に伴う圧電体の剥がれの発生を抑制することが求められている。
【００５７】
また、本実施形態に係る圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、外側領域の圧電体４１に、内側領域から広がった電界が印加されている。このため、圧電素子４０Ａ，４０Ｂの変位が減少し難い。この結果、圧電アクチュエータの特性の劣化を抑制することが可能となる。
【００５８】
また、第一実施形態では、圧電体４１の第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆは、第一傾斜面４５ｃ〜４５ｆ及び第二傾斜面４６ｃ〜４６ｆを有し、圧電体４１は、角が面取りされたような形状となっているので、脱粒が生じ難い。また、第一実施形態に係る圧電体４１は、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆが傾斜面を有さない第二実施形態に係る圧電体４１と比べて、変位が減少し難い。これは、内側領域から外側領域に広がった電界のうち、対向方向Ｄに沿う電界成分が、外側領域に位置する圧電体４１の変位に寄与するためである。すなわち、第一実施形態に係る圧電体４１は、第二実施形態に係る圧電体４１よりも、第二実施形態に係る圧電体４１の外縁の角部の分だけ体積が小さいものの、当該角部に印加される電界には、対向方向Ｄに沿う電界成分がほとんど含まれず、変位に寄与し難いためである。
【００５９】
また、本実施形態では、第一及び第二外部電極４２，４３の外縁で規定される面積は、対向方向Ｄから見て、圧電体４１の外縁で規定される面積の９７％以上且つ９９．５％以下である。９７％以上であるため、圧電体４１において、実質的に変位に寄与しない部分が少ない。これにより、対向方向Ｄから見て第一及び第二外部電極４２，４３の面積が圧電体４１の面積の１００％である従来の場合に対する圧電素子Ａの変位の減少度合いを低く抑えることができる。また、９９．５％以下であるため、第一及び第二外部電極４２，４３が剥がれ難い。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００６１】
たとえば、第一実施形態に係る圧電体４１の第一〜第四端面４１ｃ〜４１fにおいて、接続面４４ｃ〜４４ｆ、第一傾斜面４５ｃ〜４５ｆ、第二傾斜面４６ｃ〜４６ｆのそれぞれは、平面に限られず、曲面であってもよい。また、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆは、第一傾斜面４５ｃ〜４５ｆと、第二傾斜面４６ｃ〜４６ｆと、を有していればよく、接続面４４ｃ〜４４ｆを有していなくてもよい。また、第一傾斜面４５ｃ〜４５ｆと、第二傾斜面４６ｃ〜４６ｆとが連続する一つの曲面であってもよい。すなわち、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆが連続する一つの曲面であり、第一傾斜面４５ｃ〜４５ｆが、一つの曲面からなる第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆの第一主面４１ａ側の一部分であり、第二傾斜面４６ｃ〜４６ｆが、第一〜第四端面４１ｃ〜４１ｆの第二主面４１ｂ側の一部分であってもよい。
【００６２】
圧電素子４０Ａ，４０Ｂでは、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０、並びにベースプレート１３の基部２０及び前端部２２が支持部材として機能しているが、たとえば、ヒンジ部材１４の中間部３２及び基部３０のみが支持部材として機能してもよい。
【００６３】
本発明は、ＨＤＤ用のサスペンション１０のマイクロアクチュエータ部１２以外の圧電アクチュエータに用いることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…サスペンション、１１…ロードビーム、１２…マイクロアクチュエータ部、１３…ベースプレート、１４…ヒンジ部材、２０…基部、２２…前端部、２５…アクチュエータベース、３０…基部、３２…中間部、４０Ａ，４０Ｂ…圧電素子、４１…圧電体、４１ａ…第一主面、４１ｂ…第二主面、４１ｃ…第一端面、４１ｄ…第二端面、４１ｅ…第三端面、４１ｆ…第四端面、４２…第一外部電極、４３…第二外部電極、４５ｃ〜４５ｆ…第一傾斜面、４６ｃ〜４６ｆ…第二傾斜面、６２…圧電素子基板、Ｄ…対向方向、Ｗ１…幅、Ｗ２…幅、Ｗ３…幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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