(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、前記第１基板の第１面に設けられた第１圧電素子、および前記第１圧電素子と電気的に接続された第１配線層を有する第１圧電振動体と、
第２基板、前記第２基板の第１面に設けられた第２圧電素子、および前記第２圧電素子と電気的に接続された第２配線層を有する第２圧電振動体と、
外部配線と前記第１配線層および前記第２配線層とを電気的に接続する端子と、
前記第１基板と前記第１配線層との間に設けられた第１絶縁部と、
前記第２基板と前記第２配線層との間に設けられた第２絶縁部と、
を含み、
前記第１圧電振動体と前記第２圧電振動体とは、前記第１基板の第１面と前記第２基板の第１面とが対向するように接合され、
前記端子は、前記第１配線層の側面および前記第２配線層の側面に接続され、かつ、前記第１基板の平面視で、前記第１基板および前記第２基板とは重ならない部分を有し、
前記端子は、前記第１絶縁部の側面および前記第２絶縁部の側面に接続されている、圧電駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記端子は、無電解めっき層である、圧電駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記端子は、前記第１基板および前記第２基板と離間して設けられている、圧電駆動装置。
【請求項４】
第１基板、前記第１基板の第１面に設けられた第１圧電素子、前記第１圧電素子と電気的に接続された第１配線層を有する第１圧電振動体を形成する工程と、
第２基板、前記第２基板の第１面に設けられた第２圧電素子、前記第２圧電素子と電気的に接続された第２配線層を有する第２圧電振動体を形成する工程と、
前記第１基板の第１面と前記第２基板の第１面とが対向するように、前記第１圧電振動体と前記第２圧電振動体とを接合する工程と、
前記第１配線層の側面および前記第２配線層の側面に接続され、かつ、前記第１基板の平面視で、前記第１基板および前記第２基板から突出するように端子を形成する工程と、を含み、
前記第１圧電振動体を形成する工程では、
第１絶縁部を有するように前記第１圧電振動体を形成し、
前記第２圧電振動体を形成する工程では、
第２絶縁部を有するように前記第２圧電振動体を形成し、
前記端子を形成する工程では、
前記第１絶縁部の側面および前記第２絶縁部の側面と接続するように、前記端子を形成する、圧電駆動装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記端子を形成する工程では、
前記端子を無電解めっき法によって形成する、圧電駆動装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記端子を形成する工程では、
前記第１基板および前記第２基板と離間するように、前記端子を形成する、圧電駆動装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置によって回転されるローターと、
を含む、モーター。
【請求項８】
複数のリンク部と、
複数の前記リンク部を接続する関節部と、
複数の前記リンク部を前記関節部で回動させる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電駆動装置と、
を含む、ロボット。
【請求項９】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電駆動装置と、
液体を輸送するチューブと、
前記圧電駆動装置の駆動によって前記チューブを閉塞する複数のフィンガーと、
を含む、ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電駆動装置およびその製造方法、モーター、ロボット、ならびにポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電体を振動させて被駆動体を駆動する超音波モーターは、磁石やコイルが不要のため、様々な分野で利用されている。例えば特許文献１，２には、圧電振動体を基板の厚さ方向に積層させた圧電駆動装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２３７９７１号公報
【特許文献２】特許第４８１３７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような圧電駆動装置では、例えば、圧電振動体と、圧電振動体を駆動させるための駆動回路等と、の電気的な接続に、ワイヤーなどのジャンパー線を用いている。そのため、上記のような圧電駆動装置では、ジャンパー線を引き回すための空間が必要となり、装置が大型化する場合がある。
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化を図ることができる圧電駆動装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化を図ることができることができる圧電駆動装置の製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記の圧電駆動装置を含むモーター、ロボット、またはポンプ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、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【０００７】
［適用例１］
本発明に係る圧電駆動装置の一態様は、
第１基板、前記第１基板の第１面に設けられた第１圧電素子、前記第１圧電素子と電気的に接続された第１配線層を有する第１圧電振動体と、
第２基板、前記第２基板の第１面に設けられた第２圧電素子、前記第２圧電素子と電気的に接続された第２配線層を有する第２圧電振動体と、
外部配線と前記第１配線層および前記第２配線層とを電気的に接続する端子と、
を含み、
前記第１圧電振動体と前記第２圧電振動体とは、前記第１基板の第１面と前記第２基板の第１面とが対向するように接合され、
前記端子は、前記第１配線層の側面および前記第２配線層の側面に接続され、かつ、前記第１基板の側面および前記第２基板の側面よりも外側に突出するように設けられている。
【０００８】
このような圧電駆動装置では、外部配線としてフレキシブル基板を用いて、例えば、駆動回路とフレキシブル基板とを電気的に接続させることができる。これにより、このよう
な圧電駆動装置では、ジャンパー線を用いて駆動回路と配線層とを電気的に接続させる場合に比べて、小型化を図ることができる。
【０００９】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材とＢ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ａ部材とＢ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【００１０】
［適用例２］
適用例１において、
前記端子は、無電解めっき層であってもよい。
【００１１】
このような圧電駆動装置では、容易に端子を形成することができる。
【００１２】
［適用例３］
適用例１または２において、
前記第１基板と前記第１配線層との間に設けられた第１絶縁部と、
前記第２基板と前記第２配線層との間に設けられた第２絶縁部と、
を含み、
前記端子は、前記第１絶縁部の側面および前記第２絶縁部の側面に接続されていてもよい。
【００１３】
このような圧電駆動装置では、端子が基板と接触することを抑制することができる。これにより、このような圧電駆動装置では、第１圧電振動体の基板と第２圧電振動体の基板と間で、端子を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］
適用例１ないし３のいずれか１例において、
前記端子は、前記第１基板および前記第２基板と離間して設けられていてもよい。
【００１５】
このような圧電駆動装置では、第１圧電振動体の基板と第２圧電振動体の基板と間で、端子を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００１６】
［適用例５］
本発明に係る圧電駆動装置の製造方法の一態様は、
第１基板、前記第１基板の第１面に設けられた第１圧電素子、前記第１圧電素子と電気的に接続された第１配線層を有する第１圧電振動体を形成する工程と、
第２基板、前記第２基板の第１面に設けられた第２圧電素子、前記第２圧電素子と電気的に接続された第２配線層を有する第２圧電振動体を形成する工程と、
前記第１基板の第１面と前記第２基板の第１面とが対向するように、前記第１圧電振動体と前記第２圧電振動体とを接合する工程と、
前記第１配線層の側面および前記第２配線層の側面に接続され、かつ、前記第１基板の側面および前記第２基板の側面よりも外側に突出するように端子を形成する工程と、
を含む。
【００１７】
このような圧電駆動装置の製造方法では、小型化を図ることができる圧電駆動装置を製造することができる。
【００１８】
［適用例６］
適用例５において、
前記端子を形成する工程では、
前記端子を無電解めっき法によって形成されてもよい。
【００１９】
このような圧電駆動装置の製造方法では、容易に端子を形成することができる。
【００２０】
［適用例７］
適用例５または６において、
前記第１圧電振動体を形成する工程では、
第１絶縁部を有するように前記第１圧電振動体を形成し、
前記第２圧電振動体を形成する工程では、
第２絶縁部を有するように前記第２圧電振動体を形成し、
前記端子を形成する工程では、
前記第１絶縁部の側面および前記第２絶縁部の側面と接続するように、前記端子を形成してもよい。
【００２１】
このような圧電駆動装置の製造方法では、第１圧電振動体の基板と第２圧電振動体の基板と間で、端子を介してリーク電流が流れることを抑制することができる圧電駆動装置を製造することができる。
【００２２】
［適用例８］
適用例５ないし７のいずれか１例において、
前記端子を形成する工程では、
前記第１基板および前記第２基板と離間するように、前記端子を形成してもよい。
【００２３】
このような圧電駆動装置の製造方法では、第１圧電振動体の基板と第２圧電振動体の基板と間で、端子を介してリーク電流が流れることを抑制することができる圧電駆動装置を製造することができる。
【００２４】
［適用例９］
本発明に係るモーターの一態様は、
適用例１ないし４のいずれか１例に記載の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置によって回転されるローターと、
を含む。
【００２５】
このようなモーターでは、本発明に係る圧電駆動装置を含むことができる。
【００２６】
［適用例１０］
本発明に係るロボットの一態様は、
複数のリンク部と、
複数の前記リンク部を接続する関節部と、
複数の前記リンク部を前記関節部で回動させる適用例１ないし４のいずれか１例に記載の圧電駆動装置と、
を含む。
【００２７】
このようなロボットでは、本発明に係る圧電駆動装置を含むことができる。
【００２８】
［適用例１１］
本発明に係るポンプの一態様は、
適用例１ないし４のいずれか１例に記載の圧電駆動装置と、
液体を輸送するチューブと、
前記圧電駆動装置の駆動によって前記チューブを閉鎖する複数のフィンガーと、
を含む。
【００２９】
このようなポンプでは、本発明に係る圧電駆動装置を含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る圧電駆動装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る圧電駆動装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る圧電駆動装置を模式的に示す図。
【図４】本実施形態に係る圧電駆動装置の第１圧電振動体を模式的に示す平面図。
【図５】本実施形態に係る圧電駆動装置の第１圧電振動体を模式的に示す平面図。
【図６】本実施形態に係る圧電駆動装置の第１圧電振動体を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係る圧電駆動装置を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る圧電駆動装置を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係る圧電駆動装置を説明するための等価回路を示す図。
【図１０】本実施形態に係る圧電駆動装置の端子と駆動回路との電気的な接続方法を説明するため図。
【図１１】本実施形態に係る圧電駆動装置の動作を説明するための図。
【図１２】本実施形態に係る圧電駆動装置の製造方法を説明するためのフローチャート。
【図１３】本実施形態に係る圧電駆動装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る圧電駆動装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】本実施形態に係る圧電駆動装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】本実施形態の変形例に係る圧電駆動装置を模式的に示す断面図。
【図１７】本実施形態に係るロボットを説明するための図。
【図１８】本実施形態に係るロボットの手首部分を説明するための図。
【図１９】本実施形態に係るポンプを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３２】
１．  圧電駆動装置
まず、本実施形態に係る圧電駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る圧電駆動装置１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る圧電駆動装置１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る圧電駆動装置１００を模式的に示す図１の矢印ＩＩＩ方向から見た図である。
【００３３】
圧電駆動装置１００は、図１〜図３に示すように、第１圧電振動体１０１と、第１圧電振動体１０１に接合された第２圧電振動体１０２と、を含む。なお、図２および図３では、圧電振動体１０１，１０２を簡略化して図示している。
【００３４】
ここで、図４は、第１圧電振動体１０１を模式的に示す平面図である。図５は、第１圧電振動体１０１を模式的に示す平面図である。図６は、第１圧電振動体１０１を模式的に
示す図４および図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２は、基本的に、同じ構成を有している。したがって、以下では、図４〜図６を用いて、第１圧電振動体１０１について説明する。第１圧電振動体１０１における説明は、基本的に、第２圧電振動体１０２に適用することができる。
【００３５】
第１圧電振動体１０１は、図４〜図６に示すように、基板１０と、接触部２０と、圧電素子３０と、絶縁層４０，４２，４３と、配線層５０，５２と、を含む。なお、便宜上、図４では、基板１０、接触部２０、および圧電素子３０以外の部材の図示を省略している。また、図５では、基板１０および配線層５２以外の部材の図示を省略している。
【００３６】
基板１０は、図６に示すように、第１面１０ａと、第１面１０ａとは反対側の第２面１０ｂと、第１面１０ａと第２面１０ｂとを接続する第３面１０ｃと、を有している。第１面１０ａには、圧電素子３０が設けられている。第３面１０ｃは、基板１０の側面である。
【００３７】
基板１０は、例えば、シリコン基板１１ａと、シリコン基板１１ａ上に設けられた下地層１１ｂと、から構成されている。下地層１１ｂは、絶縁層である。下地層１１ｂは、例えば、シリコン基板１１ａ上に設けられた酸化シリコン層と、酸化シリコン層上に設けられた酸化ジルコニウム層と、の積層体から構成されている。
【００３８】
基板１０は、図４に示すように、振動体部１２と、支持部１４と、第１接続部１６と、第２接続部１８と、を有している。振動体部１２の平面形状（基板１０の厚さ方向からみた形状）は、略長方形である。振動体部１２上には、圧電素子３０が設けられ、振動体部１２は、圧電素子３０の変形により振動することができる。支持部１４は、接続部１６，１８を介して、振動体部１２を支持している。図示の例では、接続部１６，１８は、振動体部１２の長手方向における中央部から、該長手方向と直交する方向に延出し、支持部１４に接続されている。
【００３９】
接触部２０は、振動体部１２に設けられている。図示の例では、振動体部１２に凹部１２ａが設けられ、凹部１２ａに接触部２０が嵌め込まれて接合（例えば接着）されている。接触部２０は、被駆動部材と接触して、振動体部１２の動きを被駆動部材に伝える部材である。接触部２０の材質は、例えば、セラミックス（具体的にはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３））、ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ）など）である。
【００４０】
圧電素子３０は、基板１０上に設けられている。圧電素子３０は、基板１０の第１面１０ａに設けられている。圧電素子３０は、振動体部１２上に設けられている。圧電素子３０は、第１電極３２と、圧電体層３４と、第２電極３６と、を有している。
【００４１】
第１電極３２は、振動体部１２上に設けられている。図示の例では、第１電極３２の平面形状は、長方形である。第１電極３２は、振動体部１２上に設けられたイリジウム層と、イリジウム層上に設けられた白金層と、によって構成されていてもよい。イリジウム層の厚さは、例えば、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。白金層の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。なお、第１電極３２は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｓｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕなどからなる金属層、またはこれらの２種以上を混合または積層したものであってもよい。第１電極３２は、圧電体層３４に電圧を印加するための一方の電極である。
【００４２】
圧電体層３４は、第１電極３２上に設けられている。図示の例では、圧電体層３４の平面形状は、長方形である。圧電体層３４の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上２０μｍ以下であり、好ましくは、１μｍ以上７μｍ以下である。このように、圧電素子３０は、薄膜圧
電素子である。圧電体層３４の厚さが５０ｎｍより小さいと、圧電駆動装置１００の出力が小さくなる場合がある。具体的には、出力を上げようとして圧電体層３４への印加電圧を高くすると、圧電体層３４が絶縁破壊を起こす場合がある。圧電体層３４の厚さが２０μｍより大きいと、圧電体層３４にクラックが生じる場合がある。
【００４３】
圧電体層３４としては、ペロブスカイト型酸化物の圧電材料を用いる。具体的には、圧電体層３４の材質は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ３：ＰＺＴＮ）である。圧電体層３４は、電極３２，３６によって電圧が印加されることにより、変形（伸縮）することができる。
【００４４】
第２電極３６は、圧電体層３４上に設けられている。図示の例では、第２電極３６の平面形状は、長方形である。第２電極３６は、圧電体層３４上に設けられた密着層と、密着層上に設けられた導電層と、によって構成されていてもよい。密着層の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。密着層は、例えば、ＴｉＷ層、Ｔｉ層、Ｃｒ層、ＮｉＣｒ層や、これらの積層体である。導電層の厚さは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。導電層は、例えば、Ｃｕ層、Ａｕ層、Ａｌ層やこれらの積層体である。第２電極３６は、圧電体層３４に電圧を印加するための他方の電極である。
【００４５】
圧電素子３０は、図４に示すように、複数設けられている。図示の例では、圧電素子３０は、５つ設けられている（圧電素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ）。平面視において（基板１０の厚さ方向からみて）、例えば、圧電素子３０ａ〜３０ｄの面積は同じであり、圧電素子３０ｅは、圧電素子３０ａ〜３０ｄよりも大きな面積を有している。圧電素子３０ｅは、振動体部１２の短手方向の中央部において、振動体部１２の長手方向に沿って設けられている。圧電素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、振動体部１２の四隅に設けられている。図示の例では、圧電素子３０ａ〜３０ｅにおいて、第１電極３２は、１つの連続的な導電層として設けられている。
【００４６】
絶縁層４０は、図６に示すように、圧電素子３０を覆うように設けられている。絶縁層４０は、例えば、圧電素子３０上に設けられた無機絶縁層４１ａと、無機絶縁層４１ａ上に設けられた有機絶縁層４１ｂと、を有している。無機絶縁層４１ａの材質は、例えば、酸化シリコンや酸化アルミニウム等の無機材料である。有機絶縁層４１ｂの材質は、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等の有機材料である。有機絶縁層４１ｂの材質は、感光性の材料であってもよい。
【００４７】
配線層５０は、第２電極３６上に設けられている。配線層５０は、第２電極３６と電気的に接続されている。図示の例では、配線層５０は、絶縁層４０上と、絶縁層４０に形成されたコンタクトホール４０ｂと、に設けられて、第２電極３６と接続されている。
【００４８】
配線層５０は、銅を含む層である。配線層５０は、チタンタングステン層と、チタンタングステン層上に設けられた銅層と、から構成されていてもよい。図示の例では、配線層５０は、無電解めっきで形成された無電解めっき層５１に覆われている。無電解めっき層５１は、ニッケルおよびリンを含む層（Ｎｉ−Ｐ層）から構成されていてもよい。または、無電解めっき層５１は、Ｎｉ−Ｐ層と、Ｎｉ−Ｐ層上に設けられた金層と、から構成されていてもよい。または、無電解めっき層５１は、Ｎｉ−Ｐ層と、Ｎｉ−Ｐ層上に設けられたパラジウム層と、パラジウム層上に設けられた金層と、から構成されていてもよい。
【００４９】
絶縁層４２は、配線層５０を覆うように設けられている。図示の例では、絶縁層４２は、無電解めっき層５１を介して、配線層５０を覆うように設けられている。絶縁層４２の材質は、酸化シリコンや酸化アルミニウム等の無機材料であってもよいし、エポキシ系樹
脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等の有機材料であってもよい。絶縁層４２の材質は、感光性の材料であってもよい。
【００５０】
絶縁層４３は、絶縁層４２上に設けられている。絶縁層４３は、例えば、絶縁層４２上に配線層５２を形成するための壁の役割を有する。絶縁層４３の材質は、酸化シリコンや酸化アルミニウム等の無機材料であってもよいし、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂等の有機材料であってもよい。絶縁層４３の材質は、感光性の材料であってもよい。
【００５１】
配線層５２は、無電解めっき層５１上に設けられている。図６に示す例では、配線層５２は、無電解めっき層５１および配線層５０を介して、第２電極３６と電気的に接続されている。すなわち、配線層５２は、圧電素子３０と電気的に接続されている。図示の例では、配線層５２は、絶縁層４２に形成されたコンタクトホール４２ｂを介して、第２電極３６と接続されている。配線層５２の材質は、例えば、配線層５０の材質と同じである。
【００５２】
配線層５２は、図５に示すように、第１部分５３ａと、第２部分５３ｂと、第３部分５３ｃと、第４部分５３ｄと、を有している。第１部分５３ａは、圧電素子３０ａ，３０ｄの第２電極３６と電気的に接続されている。第１部分５３ａは、平面視において、振動体部１２から第１接続部１６を通って支持部１４の辺（接触部２０とは反対側の辺）１４ａ近傍にまで延出している。第２部分５３ｂは、圧電素子３０ｅの第２電極３６と電気的に接続されている。第２部分５３ｂは、平面視において、振動体部１２から第２接続部１８を通って辺１４ａ近傍にまで延出している。第３部分５３ｃは、圧電素子３０ｂ，３０ｃの第２電極３６と電気的に接続されている。第３部分５３ｃは、平面視において、振動体部１２から第２接続部１８を通って辺１４ａ近傍にまで延出している。第４部分５３ｄは、第１電極３２と電気的に接続されている。第４部分５３ｄは、平面視において、振動体部１２から第１接続部１６を通って辺１４ａ近傍にまで延出している。
【００５３】
図７は、圧電駆動装置１００を模式的に示す図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２は、図７に示すように、基板１０の厚さ方向に積層されている。圧電振動体１０１，１０２は、第１圧電振動体１０１の第１面１０ａと第２圧電振動体１０２の第１面１０ａとが対向するように接合されている。具体的には、第１圧電振動体１０１の配線層５２と、第２圧電振動体１０２の配線層５２とは、接合されている。図示の例では、第１圧電振動体１０１の配線層５２と、第２圧電振動体１０２の配線層５２とは、接着剤２を介して接合されている。接着剤２は、例えば、導電性接着剤である。これにより、第１圧電振動体１０１の配線層５２と、第２圧電振動体１０２の配線層５２と、を電気的に接続させることができる。第１圧電振動体１０１の基板１０と第２圧電振動体１０２の基板１０との間の距離は、例えば、２０μｍ程度である。
【００５４】
なお、第１圧電振動体１０１の配線層５２と、第２圧電振動体１０２の配線層５２とは、金属結合（Ｃｕ−Ｃｕ接合もしくはＡｕ−Ａｕ接合）によって接合されていてもよい。これにより、接着剤を用いずに、圧電振動体１０１，１０２を強固に接合させることができる。
【００５５】
図８は、圧電駆動装置１００を模式的に示す図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。圧電振動体１０１，１０２の絶縁層４０は、図８に示すように、側面４０ａを有している。圧電振動体１０１，１０２の絶縁層４２は、側面４０ａと接続された側面４２ａを有している。圧電振動体１０１，１０２の配線層５２は、側面４２ａと接続された側面５２ａを有している。圧電駆動装置１００は、図１〜３，８に示すように、端子８０，８２，８４，８６を有する。
【００５６】
ここで、第１圧電振動体１０１の基板１０は、第１基板である。第１圧電振動体１０１の圧電素子３０は、第１圧電素子である。第１圧電振動体１０１の配線層５２は、第１配線層である。第１圧電振動体１０１の絶縁層４０，４２は、第１絶縁部４４を構成している。第１絶縁部４４は、第１基板と第１配線層との間に設けられている。
【００５７】
また、第２圧電振動体１０２の基板１０は、第２基板である。第２圧電振動体１０２の圧電素子３０は、第２圧電素子である第２圧電振動体１０２の配線層５２は、第２配線層である。第２圧電振動体１０２の絶縁層４０，４２は、第２絶縁部４６を構成している。第２絶縁部４６は、第２基板と第２配線層との間に設けられている。
【００５８】
端子８０は、図８に示すように、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２の側面５２ａに接続されている。図示の例では、端子８０は、図８に示すように、圧電振動体１０１，１０２の絶縁層４０の側面４０ａの一部、および絶縁層４２の側面４２ａにも接続されている。すなわち、端子８０は、側面４０ａの一部および側面４２ａ，５２ａに設けられている。端子８０は、圧電振動体１０１，１０２の基板１０の側面１０ｃよりも外側に突出するように設けられている。すなわち、端子８０は、図１に示すように、平面視において、圧電振動体１０１，１０２と重ならない部分を有している。端子８０は、平面視において、支持部１４の辺１４ａから外側に突出している。辺１４ａは、例えば、側面１０ｃによって形成される辺である。端子８０は、圧電振動体１０１，１０２の基板１０と接しておらず、離間して設けられている。端子８２，８４，８６は、例えば、端子８０と同じ形状および大きさを有している。
【００５９】
端子８０，８２，８４，８６は、無電解めっきで形成された無電解めっき層である。端子８０〜８６は、ニッケルおよびリンを含む層（Ｎｉ−Ｐ層）から構成されていてもよい。または、端子８０〜８６は、Ｎｉ−Ｐ層と、Ｎｉ−Ｐ層を覆うように設けられた金層と、から構成されていてもよい。または、端子８０〜８６は、Ｎｉ−Ｐ層と、Ｎｉ−Ｐ層を覆うように設けられたパラジウム層と、パラジウム層を覆うように設けられた金層と、から構成されていてもよい。
【００６０】
なお、図７に示すように、配線層５２の端子８０，８２，８４，８６が設けられている側面５２ａ以外の側面５２ｂは、例えば、絶縁層４３に覆われている。そのため、配線層５２の側面５２ｂには、端子（無電解めっき層）は形成されない。これにより、無電解めっきの材料が無駄になることを抑制することができる。さらに、不要な部分に無電解めっきが施されないので、その分、無電解めっき層によって圧電駆動装置１００の動きを阻害することを抑制することができる。
【００６１】
端子８０は、例えば、第２電極５２の第１部分５３ａを介して、圧電素子３０ａ，３０ｄの第２電極３６と電気的に接続されている。端子８２は、例えば、第２電極５２の第２部分５３ｂを介して、圧電素子３０ｅの第２電極３６と電気的に接続されている。端子８４は、例えば、第２電極５２の第３部分５３ｃを介して、圧電素子３０ｂ，３０ｃの第２電極３６と電気的に接続されている。端子８６は、例えば、第２電極５２の第４部分５３ｄを介して、圧電素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅの第１電極３２と電気的に接続されている。端子８６は、グランドとして基準電位を有していてもよい。圧電駆動装置１００では、端子８０〜８６と駆動回路とを接続させることにより、圧電素子３０ａ〜３０ｅの圧電体層３４に電圧を印加し、振動体部１２を振動させることができる。
【００６２】
圧電駆動装置１００の圧電振動体１０１，１０２では、図８に示すように、支持部１４および接続部１６，１８に、第１導電層３３、絶縁層３５、第２導電層３７、絶縁層４０，４２、配線層５０，５２、および無電解めっき層５１が設けられている。これにより、例えば、圧電振動体１０１，１０２各々において、振動体部１２、支持部１４、および接
続部１６，１８上に設けられる部材の厚さ（高さ）の差を小さくすることができる。すなわち、圧電振動体１０１，１０２各々において、厚さの均一性を向上させることができる。そのため、圧電振動体１０１，１０２を積層させるときに、圧電振動体１０１，１０２の間に隙間が生じることを抑制することができる。これにより、圧電振動体１０１，１０２の接合強度を向上させることができる。
【００６３】
なお、第１導電層３３、絶縁層３５、および第２導電層３７の材質は、それぞれ、第１電極３２、圧電体層３４、第２電極３６の材質と同じである。第１導電層３３、絶縁層３５、および第２導電層３７は、それぞれ、第１電極３２、圧電体層３４、第２電極３６を形成する工程において、形成されることができる。導電層３３，３７によって圧電体層３４には電圧が印加されない。例えば、第１導電層３３は、第１電極３２と電気的に分離され、第２導電層３７は、第２電極３６と電気的に分離されている。図８に示す例では、第２導電層３７は、端子８０と電気的に接続されているが、第２導電層３７は、端子８０と電気的に分離されていてもよい。
【００６４】
図９は、圧電駆動装置１００を説明するための等価回路を示す図である。圧電素子３０は、３つのグループに分けられる。第１グループは、２つの圧電素子３０ａ，３０ｄを有する。第２グループは、２つの圧電素子３０ｂ，３０ｃを有する。第３グループは、１つの圧電素子３０ｅのみを有する。図９に示すように、第１グループの圧電素子３０ａ，３０ｄは、互いに並列に接続され、駆動回路１１０に接続されている。第２グループの圧電素子３０ｂ，３０ｃは、互いに並列に接続され、駆動回路１１０に接続されている。第３グループの圧電素子３０ｅは、単独で駆動回路１１０に接続されている。
【００６５】
駆動回路１１０は、５つの圧電素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅのうちの所定の圧電素子、例えば、圧電素子３０ａ，３０ｄ，３０ｅの第１電極３２と第２電極３６との間に周期的に変化する交流電圧または脈流電圧を印加する。これにより、圧電駆動装置１００は、振動体部１２を超音波振動させて、接触部２０に接触するローター（被駆動部材）を所定の回転方向に回転させることができる。ここで、「脈流電圧」とは、交流電圧にＤＣオフセットを付加した電圧を意味し、脈流電圧の電圧（電界）の向きは、一方の電極から他方の電極に向かう一方向である。
【００６６】
なお、電流の向きは、第１電極３２から第２電極３６に向かうよりも第２電極３６から第１電極３２に向かう方が好ましい。また、圧電素子３０ｂ，３０ｃ，３０ｅの電極３２，３６間に交流電圧または脈流電圧を印加することにより、接触部２０に接触するローターを逆方向に回転させることができる。
【００６７】
図１０は、圧電駆動装置１００の端子８０と駆動回路１１０との電気的な接続方法を説明するため図である。なお、便宜上、図１０では、圧電振動体１０１，１０２を簡略化して図示している。
【００６８】
端子８０は、図１０に示すように、フレキシブル基板（外部配線）１２０と、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２と、を電気的に接続する。具体的には、フレキシブル基板１２０は、絶縁基板１２２と、絶縁基板１２２に設けられた配線層１２４と、を有し、端子８０は、配線層５２と配線層１２４とを電気的に接続する。配線層１２４は、例えば、金層、銅層である。なお、端子８２，８４，８６においても、端子８０と同様に、フレキシブル基板（外部配線）１２０と、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２と、を接続する。フレキシブル基板１２０は、端子８０と駆動回路１１０とを電気的に接続する。
【００６９】
フレキシブル基板１２０と圧電振動体１０１，１０２とは、図１０に示すように、例えば、接着剤３によって接合されている。接着剤３は、端子８０，８２，８４，８６の周囲
であって、フレキシブル基板１２０と圧電振動体１０１，１０２との間に設けられている。接着剤３は、例えば、絶縁性である。
【００７０】
図１１は、圧電駆動装置１００の振動体部１２の動作を説明するための図である。圧電駆動装置１００の接触部２０は、図１１に示すように、被駆動部材としてのローター４の外周に接触している。駆動回路１１０は、圧電素子３０ａ，３０ｄの電極３２，３６間に交流電圧または脈流電圧を印加する。これにより、圧電素子３０ａ，３０ｄは、矢印ｘの方向に伸縮する。これに応じて、振動体部１２は、振動体部１２の平面内で屈曲振動（例えば、圧電素子３０に電圧が印加されていない状態での振動体部１２の短手方向に沿って屈曲振動）して蛇行形状（Ｓ字形状）に変形する。さらに、駆動回路１１０は、圧電素子３０ｅの電極３２，３６間に交流電圧または脈流電圧を印加する。これにより、圧電素子３０ｅは、矢印ｙの方向に伸縮する。これにより、振動体部１２は、振動体部１２の平面内で縦振動（例えば、圧電素子３０に電圧が印加されていない状態での振動体部１２の長手方向に沿って縦振動）する。上記のような振動体部１２の屈曲振動および縦振動によって、接触部２０は、矢印ｚのように楕円運動する。その結果、ローター４は、その中心４ａの周りに所定の方向Ｒ（図示の例では時計回り方向）に回転する。
【００７１】
なお、駆動回路１１０が、圧電素子３０ｂ，３０ｃ，３０ｅの電極３２，３６間に交流電圧または脈流電圧を印加する場合には、ローター４は、方向Ｒとは反対方向（反時計回り方向）に回転する。
【００７２】
また、振動体部１２の屈曲振動の共振周波数と縦振動の共振周波数とは、同じであることが好ましい。これにより、圧電駆動装置１００は、効率よくローター４を回転させることができる。
【００７３】
図１１に示すように、本実施形態に係るモーター１３０は、本発明に係る圧電駆動装置（図示の例では圧電駆動装置１００）と、圧電駆動装置１００によって回転されるローター４と、を含む。
【００７４】
圧電駆動装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７５】
圧電駆動装置１００では、端子８０，８２，８４，８６は、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２の側面５２ａに接続され、かつ、圧電振動体１０１，１０２の基板１０の側面１０ｃよりも外側に突出するように設けられている。そのため、圧電駆動装置１００では、外部配線としてフレキシブル基板１２０を用いて、例えば、駆動回路１１０と配線層５２とを電気的に接続させることができる。これにより、圧電駆動装置１００では、ジャンパー線を用いて駆動回路１１０と配線層５２とを電気的に接続させる場合に比べて、小型化を図ることができる。さらに、圧電駆動装置１００では、外部配線の引き回しを簡略化させることができ、駆動回路１１０と配線層５２との電気的な接続を容易に行うことができる。例えば、ジャンパー線を用いて駆動回路１１０と配線層５２とを電気的に接続させる場合では、複数の圧電振動体を積層させる場合に、ジャンパー線を引き回すための空間が必要となり、装置が大型化する場合がある。
【００７６】
圧電駆動装置１００では、端子８０，８２，８４，８６は、無電解めっき層である。そのため、圧電駆動装置１００では、例えば触媒としてのパラジウムを配線層５２の側面５２ａに選択的に付着させて、端子８０〜８６を選択的に形成することができる。これにより、圧電駆動装置１００では、例えば、基板１０がウェハー状態であっても、容易に端子８０〜８６を形成することができる。また、第１圧電振動体１０１の基板１０と第２圧電振動体１０２の基板１０との間の距離が２０μｍ程度と小さくても、容易に端子８０〜８６を形成することができる。例えばスパッタ法などにより端子８０〜８６を形成する場合
は、基板１０の厚さ方向と直交する方向からスパッタを行う必要があり、容易に端子８０〜８６を形成することができない場合がある。
【００７７】
さらに、無電解めっき層は、液に浸すだけで形成されることができる。そのため、圧電駆動装置１００では、端子８０〜８６を形成することによって、配線層５２にダメージが与えられることを抑制することができる。また、圧電駆動装置１００では、例えば、低コストで、端子８０〜８６を形成することができる。
【００７８】
さらに、圧電駆動装置１００では、例えば、端子としてＡｇペーストを用いた場合に比べて、抵抗を低くすることができる。例えば、Ａｇペーストの比抵抗は、２Ωｃｍであり、無電解めっきで層である端子８０〜８６のＮｉ−Ｐ層の比抵抗は、０．７Ωｃｍである。
【００７９】
圧電駆動装置１００では、第１圧電振動体１０１の基板１０と配線層５２との間に設けられた第１絶縁部４４と、第２圧電振動体１０２の基板１０と配線層５２との間に設けられた第２絶縁部４６と、含み、端子８０〜８６は、絶縁部４４，４６の側面４０ａ，４２ａに接続されている。そのため、圧電駆動装置１００では、配線層５２の側面５２ａから無電解めっき層である端子８０〜８６が等方的に成長した場合に、絶縁部４４，４６によって、端子８０〜８６が圧電振動体１０１，１０２の基板１０と接触することを抑制することができる。これにより、圧電駆動装置１００では、圧電振動体１０１，１０２の基板１０間で、端子８０〜８６を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００８０】
圧電駆動装置１００では、基板１０は、シリコン基板１１ａと、シリコン基板１１ａ上に設けられた絶縁層である下地層１１ｂと、から構成されている。そのため、圧電駆動装置１００では、仮に端子８０〜８６が基板１０に接触したとしても、圧電振動体１０１，１０２の基板１０間で、端子８０〜８６を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００８１】
なお、基板１０は、高抵抗シリコン（例えば１００００Ωｃｍを超えるシリコン）からなるシリコン基板１１ａのみから構成されていてもよい。この場合においても、圧電振動体１０１，１０２の基板１０間で、端子８０〜８６を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。ただし、高抵抗シリコンを用いる場合は、通常のシリコン基板を用いる場合に比べて、コストが高くなる。
【００８２】
圧電駆動装置１００では、フレキシブル基板１２０と圧電振動体１０１，１０２とは、絶縁性である接着剤３によって接合されている。そのため、圧電駆動装置１００では、圧電振動体１０１，１０２の基板１０間で、端子８０〜８６を介してリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００８３】
圧電駆動装置１００では、端子８０〜８６は、Ｎｉ−Ｐ層を覆うように設けられた金層を有する。そのため、フレキシブル基板１２０の配線層１２４の材質が金である場合に、金属結合（Ａｕ−Ａｕ結合）によって、端子８０〜８６と、フレキシブル基板１２０と、を接合することができる。さらに、圧電駆動装置１００では、例えば、Ａｕ−Ａｕ結合および接着剤３によって、フレキシブル基板１２０と圧電振動体１０１，１０２とを強固に接合させることができる。したがって、圧電駆動装置１００では、振動体部１２の振動によって、フレキシブル基板１２０と圧電振動体１０１，１０２との接続が切断させることを抑制することができる。よって、圧電駆動装置１００は、高い信頼性を有することができる。また、圧電駆動装置１００では、品質を向上させることができる。
【００８４】
圧電駆動装置１００では、端子８０〜８６は、Ｎｉ−Ｐ層と金層との間に設けられたパ
ラジウム層を有する。そのため、圧電駆動装置１００では、パラジウム層によって、Ｎｉ−Ｐ層と金層との間の拡散を抑制することができる。
【００８５】
２．  圧電駆動装置の製造方法
次に、本実施形態に係る圧電駆動装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１２は、本実施形態に係る圧電駆動装置１００の製造方法を説明するためのフローチャートである。図１３〜図１５は、本実施形態に係る圧電駆動装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図１３および図１４は、図７と同じ断面を示し、図１５は、図８と同じ断面を示している。
【００８６】
第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２は、基本的に、同じ製造方法によって形成される。したがって、以下では、図６，１３，１４を用いて、第１圧電振動体１０１の製造方法について説明する。第１圧電振動体１０１の製造方法の説明は、基本的に、第２圧電振動体１０２の製造方法に適用することができる。
【００８７】
図１３に示すように、基板１０の振動体部１２上に第１電極３２を形成する（Ｓ１）。第１電極３２は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、真空蒸着法などによる成膜、およびパターニング（フォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニング）により形成される。本工程において、基板１０の支持部１４上および接続部１６，１８上に、第１導電層３３を形成することができる（図８参照）。なお、基板１０は、例えば、シリコン基板１１ａ上に、スパッタ法やＣＶＤ法によって下地層１１ｂを形成することによって得られる。
【００８８】
なお、基板１０は、ウェハー状態であってもよい。すなわち、図示はしないが、基板１０の周囲に、枠部が設けられ、基板１０は、被切断部を介して枠部に接続されていてもよい。この場合、基板１０、枠部、および被切断部は、一体的に設けられている。
【００８９】
次に、第１電極３２上に圧電体層３４を形成する（Ｓ２）。圧電体層３４、例えば、液相法による前駆体層の形成と該前駆体層の結晶化とを繰り返した後、パターニングすることによって形成される。液相法とは、薄膜（圧電体層）の構成材料を含む原料液を用いて薄膜材料を成膜する方法であり、具体的には、ゾルゲル法やＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などである。結晶化は、酸素雰囲気において、７００℃〜８００℃の熱処理により行われる。本工程において、第１導電層３３上に絶縁層３５を形成することができる（図８参照）。
【００９０】
次に、圧電体層３４に第２電極３６を形成する（Ｓ３）。第２電極３６は、例えば、第１電極３２と同じ方法で形成される。なお、図示はしないが、第２電極３６のパターニングと圧電体層３４のパターニングとは、同一の工程として行われてもよい。本工程において、絶縁層３５上に、第２導電層３７を形成することができる（図８参照）。
【００９１】
以上の工程により、基板１０の振動体部１２上に、圧電素子３０を形成することができる。
【００９２】
図１４に示すように、圧電素子３０を覆うように、無機絶縁層４１ａおよび有機絶縁層４１ｂを有する絶縁層４０を形成する（Ｓ４）。無機絶縁層４１ａおよび有機絶縁層４１ｂは、例えば、スピンコート法、ＣＶＤ法によって形成される。次に、絶縁層４０をパターニングして、コンタクトホール４０ｂを形成する。
【００９３】
次に、第２電極３６上および絶縁層４０上に、配線層５０を形成する（Ｓ５）。配線層５０は、例えば、めっき（電界めっき）法や、スパッタ法による成膜およびパターニング
などによって形成される。
【００９４】
次に、配線層５０を覆うように、無電解めっき層５１を形成する（Ｓ６）。無電解めっき層５１は、無電解めっき法によって形成される。具体的には、触媒としてのパラジウムを選択的に配線層５０の表面に付着させた後、無電解めっき法により、配線層５０の表面に選択的に無電解めっき層５１を形成する。
【００９５】
図６に示すように、無電解めっき層５１を覆うように、絶縁層４２，４３を形成する（Ｓ７）。具体的には、絶縁層４２を形成した後に、絶縁層４３を形成する。絶縁層４２，４３は、例えば、スピンコート法、ＣＶＤ法によって形成される。絶縁層４２，４３の材質が感光性の材料である場合、絶縁層４２，４３を、エッチングすることなく、露光、現像、およびベークによってパターニングすることができる。例えば、絶縁層４２，４３をベークする場合に、無電解めっき層５１によって配線層５０が酸化されることを抑制することができる。なお、絶縁層４２，４３の材質が感光性の材料でない場合は、絶縁層４２，４３を、フォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターニングする。
【００９６】
以上の工程により、絶縁層４０，４２を有する絶縁部４４，４６（図８参照）を形成することができる。
【００９７】
次に、電極３２，３６上および絶縁層４２上に、配線層５２を形成する（Ｓ８）。配線層５２は、例えば、配線層５０と同じ方法で形成される。
【００９８】
以上の工程により、第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２を形成することができる。なお、基板１０がウェハー状態である場合、第１圧電振動体１０１と第２圧電振動体１０２とは、別々のウェハーに形成されてもよい。
【００９９】
図７に示すように、第１圧電振動体１０１の基板１０の第１面１０ａと、第２圧電振動体１０２の基板１０の第１面１０ａとが対向するように、第１圧電振動体１０１と第２圧電振動体１０２とを接合させる（Ｓ９）。具体的には、第１圧電振動体１０１の配線層５２と、第２圧電振動体１０２の配線層５２と、を接着剤２を介して接合する。
【０１００】
図１５に示すように、配線層５２の側面５２ａに、無電解めっき法の触媒としてのパラジウムＰを選択的に付着する（Ｓ１０）。パラジウムＰは、例えば、公知の方法により、付着される。
【０１０１】
図８に示すように、配線層５２の側面５２ａに端子８０，８２，８４，８６を形成する（Ｓ１１）。具体的には、側面５２ａのパラジウムＰが付着している部分に、選択的に端子８０〜８６を形成する。端子８０〜８６は、無電解めっき法により形成される。端子８０〜８６がＮｉ−Ｐ層、パラジウム層、および金層を有する場合、のＮｉ−Ｐ層は、例えば、ニッケル層を次亜リン酸で還元することにより形成される（還元型無電解めっき法により形成される）。パラジウム層および金層は、例えば、置換型無電解めっき法により形成される。
【０１０２】
工程（Ｓ１１）では、端子８０〜８６は、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２の側面５２ａに接続され、圧電振動体１０１，１０２の基板１０の側面１０ｃよりも外側に突出するように形成される。端子８０〜８６は、絶縁部４４，４６の側面４０ａ，４２ａと接続するように形成される。端子８０〜８６は、圧電振動体１０１，１０２の基板１０と離間するように形成される。
【０１０３】
なお、図示はしないが、基板１０がウェハー状態である場合は、工程（Ｓ１１）の後に
、被切断部をエッチング等により切断して、枠部から基板１０を分離させる（チップ化する）。
【０１０４】
以上の工程により、圧電駆動装置１００を製造することができる。
【０１０５】
圧電駆動装置１００の製造方法では、圧電振動体１０１，１０２の配線層５２の側面５２ａに接続され、圧電振動体１０１，１０２の基板１０の側面１０ｃよりも外側に突出するように端子８０〜８６を形成する工程（Ｓ１１）を含む。そのため、圧電駆動装置１００の製造方法では、小型化を図ることができる圧電駆動装置１００を製造することができる。
【０１０６】
３．  圧電駆動装置の変形例
次に、本実施形態の変形例に係る圧電駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図１６５は、本実施形態の変形例に係る圧電駆動装置２００を模式的に示す断面図である。
【０１０７】
以下、本実施形態の変形例に係る圧電駆動装置２００において、本実施形態に係る圧電駆動装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０８】
上述した圧電駆動装置１００では、図１０に示すように、第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２を、１つずつ含んでいた。これに対し、圧電駆動装置２００では、図１６に示すように、第１圧電振動体１０１および第２圧電振動体１０２の各々を、複数含んでいる。
【０１０９】
圧電駆動装置２００では、第１圧電振動体１０１と、第２圧電振動体１０２と、端子８０，８２，８４，８６とは、接合体２１０を構成している。接合体２１０は、複数設けられている。図示の例では、接合体２１０は、２つ設けられている。接合体２１０は、基板１０の厚さ方向に複数積層されている。
【０１１０】
隣り合う接合体２１０において、一方の接合体２１０の第１圧電振動体１０１の基板１０と、他方の接合体２１０の第２圧電振動体１０２の基板１０とは、接着剤２０２によって接合されている。接着剤２０２は、例えば、絶縁性である。
【０１１１】
圧電駆動装置２００では、接合体２１０は、基板１０の厚さ方向に複数積層されている。そのため、圧電駆動装置２００では、接合体２１０が１つしか構成されていない場合に比べて、高出力化を図ることができる。
【０１１２】
さらに、圧電駆動装置２００では、接合体２１０が複数積層されている場合であっても、フレキシブル基板１２０を用いることができ、外部配線の引き回しを簡略化させることができる。そのため、圧電駆動装置２００では、駆動回路１１０と配線層５２との電気的な接続を容易に行うことができる。
【０１１３】
４．  圧電駆動装置を用いた装置
本発明に係る圧電駆動装置は、共振を利用することで被駆動体に対して大きな力を与えることができるものであり、各種の装置に適用可能である。本発明に係る圧電駆動装置は、例えば、ロボット（電子部品搬送装置（ＩＣハンドラー）も含む）、投薬用ポンプ、時計のカレンダー送り装置、印刷装置の紙送り機構等の各種の機器における駆動装置として用いることが出来る。以下、代表的な実施の形態について説明する。以下では、本発明に係る圧電駆動装置として、圧電駆動装置１００を含む装置について説明する。
【０１１４】
４．１．  ロボット
図１７は、圧電駆動装置１００を利用したロボット２０５０を説明するための図である。ロボット２０５０は、複数本のリンク部２０１２（「リンク部材」とも呼ぶ）と、それらリンク部２０１２の間を回動または屈曲可能な状態で接続する複数の関節部２０２０と、を備えたアーム２０１０（「腕部」とも呼ぶ）を有している。
【０１１５】
それぞれの関節部２０２０には、圧電駆動装置１００が内蔵されており、圧電駆動装置１００を用いて関節部２０２０を任意の角度だけ回動または屈曲させることが可能である。アーム２０１０の先端には、ロボットハンド２０００が接続されている。ロボットハンド２０００は、一対の把持部２００３を備えている。ロボットハンド２０００にも圧電駆動装置１００が内蔵されており、圧電駆動装置１００を用いて把持部２００３を開閉して物を把持することが可能である。また、ロボットハンド２０００とアーム２０１０との間にも圧電駆動装置１００が設けられており、圧電駆動装置１００を用いてロボットハンド２０００をアーム２０１０に対して回転させることも可能である。
【０１１６】
図１８は、図１７に示したロボット２０５０の手首部分を説明するための図である。手首の関節部２０２０は、手首回動部２０２２を挟持しており、手首回動部２０２２に手首のリンク部２０１２が、手首回動部２０２２の中心軸Ｏ周りに回動可能に取り付けられている。手首回動部２０２２は、圧電駆動装置１００を備えており、圧電駆動装置１００は、手首のリンク部２０１２およびロボットハンド２０００を中心軸Ｏ周りに回動させる。ロボットハンド２０００には、複数の把持部２００３が立設されている。把持部２００３の基端部はロボットハンド２０００内で移動可能となっており、この把持部２００３の根元の部分に圧電駆動装置１００が搭載されている。このため、圧電駆動装置１００を動作させることで、把持部２００３を移動させて対象物を把持することができる。なお、ロボットとしては、単腕のロボットに限らず、腕の数が２以上の多腕ロボットにも圧電駆動装置１００を適用可能である。
【０１１７】
ここで、手首の関節部２０２０やロボットハンド２０００の内部には、圧電駆動装置１００の他に、力覚センサーやジャイロセンサー等の各種装置に電力を供給する電力線や、信号を伝達する信号線等が含まれ、非常に多くの配線が必要になる。したがって、関節部２０２０やロボットハンド２０００の内部に配線を配置することは非常に困難だった。しかしながら、圧電駆動装置１００は、通常の電動モーターよりも駆動電流を小さくできるので、関節部２０２０（特に、アーム２０１０の先端の関節部）やロボットハンド２０００のような小さな空間でも配線を配置することが可能になる。
【０１１８】
４．２．  ポンプ
図１９は、圧電駆動装置１００を利用した送液ポンプ２２００の一例を示す説明するための図である。送液ポンプ２２００は、ケース２２３０内に、リザーバー２２１１と、チューブ２２１２と、圧電駆動装置１００と、ローター２２２２と、減速伝達機構２２２３と、カム２２０２と、複数のフィンガー２２１３，２２１４，２２１５，２２１６，２２１７，２２１８，２２１９と、を含む。
【０１１９】
リザーバー２２１１は、輸送対象である液体を収容するための収容部である。チューブ２２１２は、リザーバー２２１１から送り出される液体を輸送するための管である。圧電駆動装置１００の接触部２０は、ローター２２２２の側面に押し付けた状態で設けられており、圧電駆動装置１００がローター２２２２を回転駆動する。ローター２２２２の回転力は減速伝達機構２２２３を介してカム２２０２に伝達される。フィンガー２２１３から２２１９はチューブ２２１２を閉塞させるための部材である。カム２２０２が回転すると、カム２２０２の突起部２２０２Ａによってフィンガー２２１３から２２１９が順番に放
射方向外側に押される。フィンガー２２１３から２２１９は、輸送方向上流側（リザーバー２２１１側）から順にチューブ２２１２を閉塞する。これにより、チューブ２２１２内の液体が順に下流側に輸送される。こうすれば、ごく僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ２２００を実現することができる。
【０１２０】
なお、各部材の配置は図示されたものには限られない。また、フィンガーなどの部材を備えず、ローター２２２２に設けられたボールなどがチューブ２２１２を閉塞する構成であってもよい。上記のような送液ポンプ２２００は、インシュリンなどの薬液を人体に投与する投薬装置などに活用できる。ここで、圧電駆動装置１００を用いることにより、通常の電動モーターよりも駆動電流を小さくできるので、投薬装置の消費電力を抑制することができる。したがって、投薬装置を電池駆動する場合は、特に有効である。
【０１２１】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１２２】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２３】
２，３…接着剤、４…ローター、４ａ…中心、１０…基板、１０ａ…第１面、１０ｂ…第２面、１０ｃ…第３面、１１ａ…シリコン基板、１１ｂ…下地層、１２…振動体部、１２ａ…凹部、１４…支持部、１４ａ…辺、１６…第１接続部、１８…第２接続部、２０…接触部、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ…圧電素子、３２…第１電極、３３…第１導電層、３４…圧電体層、３５…絶縁層、３６…第２電極、３７…第２導電層、４０…絶縁層、４０ａ…側面、４０ｂ…コンタクトホール、４２…絶縁層、４２ａ…側面、４２ｂ…コンタクトホール、４３…絶縁層、４４…第１絶縁部、４６…第２絶縁部、５０…配線層、５１…無電解めっき層、５２…配線層、５２ａ，５２ｂ…側面、５３ａ…第１部分、５３ｂ…第２部分、５３ｃ…第３部分、５３ｄ…第４部分、８０，８２，８４，８６…端子、１００…圧電駆動装置、１０１…第１圧電振動体、１０２…第２圧電振動体、１１０…駆動回路、１２０…フレキシブル基板、１２２…絶縁基板、１２４…配線層、１３０…モーター、２００…圧電駆動装置、２０２…接着剤、２１０…接合体、２０００…ロボットハンド、２００３…把持部、２０１０…アーム、２０１２…リンク部、２０２０…関節部、２０５０…ロボット、２２００…送液ポンプ、２２０２…カム、２２０２Ａ…突起部、２２１１…リザーバー、２２１２…チューブ、２２１３，２２１４，２２１５，２２１６，２２１７，２２１８，２２１９…フィンガー、２２２２…ローター、２２２３…減速伝達機構、２２３０…ケース
【図１】
0006641911.tif 000002
【図２】
0006641911.tif 000003
【図３】
0006641911.tif 000004
【図４】
0006641911.tif 000005
【図５】
0006641911.tif 000006
【図６】
0006641911.tif 000007
【図７】
0006641911.tif 000008
【図８】
0006641911.tif 000009
【図９】
0006641911.tif 000010
【図１０】
0006641911.tif 000011
【図１１】
0006641911.tif 000012
【図１２】
0006641911.tif 000013
【図１３】
0006641911.tif 000014
【図１４】
0006641911.tif 000015
【図１５】
0006641911.tif 000016
【図１６】
0006641911.tif 000017
【図１７】
0006641911.tif 000018
【図１８】
0006641911.tif 000019
【図１９】
0006641911.tif 000020