(57)【要約】【課題】  生産性が高く、且つ、圧電／電歪層の側端面（加工面）からの脱粒の発生を効果的に防止し得る圧電／電歪デバイスを提供すること。【解決手段】  この圧電／電歪デバイス１０は、固定部１１と、固定部に支持された薄板部１２と、複数の電極と複数の圧電／電歪層とが交互に積層されてなる圧電／電歪素子１４とを備えている。圧電／電歪デバイス１０は、先ず、後に前記薄板部１２を構成する薄板体の平面上に層状の電極及び圧電／電歪層からなる圧電／電歪層積層体を形成し、次いで、前記薄板体と前記圧電／電歪層積層体とを切断した後、この切断面（側端面）を研磨して表面粗さを算術平均粗さで０．０５μｍ以下に仕上げることにより製造される。これにより、前記側端面の表面近傍に発生する残留歪が均一となるとともに前記切断により同表面近傍に発生していたマイクロクラックが消滅して同側端面からの脱粒が効果的に防止できた。【選択図】  図３
2005072113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板部と、
前記薄板部を支持する固定部と、
少なくとも前記薄板部の平面上に形成されるとともに複数の電極と少なくとも一つの圧電／電歪層とが積層されてなり、同複数の電極の各側端面と同少なくとも一つの圧電／電歪層の側端面とにより一つの平面を構成する側端面を有する圧電／電歪素子と、
を備えた圧電／電歪デバイスにおいて、
前記圧電／電歪層の側端面の表面粗さが、算術平均粗さで０．０５μｍ以下であることを特徴とする圧電／電歪デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電／電歪デバイスにおいて、
前記圧電／電歪層の側端面は、前記一つの平面を構成する前記圧電／電歪素子の側端面を研磨することにより形成された端面であることを特徴とする圧電／電歪デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定部と、固定部に支持された薄板部と、層状の電極及び圧電／電歪層からなる圧電／電歪素子とを備えた圧電／電歪デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の圧電／電歪デバイスは、精密加工を行うためのアクチュエータ、光学的情報や磁気的情報等の読取り及び／又は書込み用素子（例えば、ハードディスクドライブの磁気ヘッド）の位置を制御するアクチュエータ、或いは機械的振動を電気信号に変換するセンサ等として活発に開発されてきている。
【０００３】
このような圧電／電歪デバイスの一例として特許文献１に開示されているものは、図１３に示したように、固定部１００と、固定部１００に支持された薄板部１１０と、前記薄板部１１０の先端に設けられた対象物（例えば、ハードディスクドライブの磁気ヘッドそのもの）を保持するための保持部（可動部）１２０と、少なくとも前記薄板部１１０の平面上に形成されるとともに複数の電極と複数の圧電／電歪層とが交互に積層された圧電／電歪素子１３０とを備えている。そして、この圧電／電歪デバイスは、圧電／電歪素子１３０の電極間に電界を形成して同圧電／電歪素子１３０の圧電／電歪層を伸縮させることで薄板部１１０を変形させ、これにより、保持部１２０（従って、同保持部１２０に保持される対象物）を変位させるようになっている。
【０００４】
また、図１３に示した圧電／電歪デバイスは、先ず、図１４に示したように、複数のセラミックグリーンシート（及び／又は、セラミックグリーンシート積層体）を準備し、図１５に示したように、これらのセラミックグリーンシートを積層して一体焼成することでセラミックの積層体２００を形成し、図１６に示したように、外表面に複数の電極と複数の圧電／電歪層とが交互に積層された圧電／電歪層積層体２１０を形成し、この圧電／電歪層積層体２１０をワイヤーソーＷＳを利用したワイヤーソー加工（或いは、ダイシング加工等）により図１７に示した切断線Ｃ１〜Ｃ４にて切断することにより製造され得るものである。
【特許文献１】特開２００１−３２０１０３号公報
【０００５】
ところで、上記開示された圧電／電歪デバイスを、例えば、ハードディスクドライブの磁気ヘッドの位置決め用のアクチュエータとして使用する場合、ハードディスク上等にゴミ、ほこり等が付着すると誤った情報の読取り・書込み等がなされ得ることから同圧電／電歪デバイスはゴミ、ほこり等の発生（以下、ゴミ、ほこり等が発生することを「発塵」と云うこともある。）をできる限り回避すべき環境下に置かれることになる。
【０００６】
この場合、上記開示された圧電／電歪デバイスは、一つの平面を構成するその側端面（図１７の切断線Ｃ３又はＣ４に沿った切断面）がハードディスクの表面に対して比較的小さなギャップをもって対向した状態にて使用されるから、同圧電／電歪デバイスの側端面を構成する各構成要素の側端面（図１７の切断線Ｃ３又はＣ４に沿った切断面）からの微小粒子の離脱（以下、粒子が離脱することを「脱粒」と云うこともある。）による発塵を特に防止する必要がある。
【０００７】
一方、上記開示された圧電／電歪デバイスにおいては、固定部１００、薄肉部１１０、及び保持部１２０からなる部分は、例えば、機械的強度や靱性が高い（部分安定化）ジルコニアを主成分とするセラミック材料から成っている。また、圧電／電歪素子１３０の構成要素である複数の電極は、例えば、粘り強い延性を有する白金等の金属から成るとともに、同構成要素である複数の圧電／電歪層は、例えば、比較的強度が小さく脆い（脆弱な）ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を主体とした圧電セラミック材料から成っている。比較的強度が小さく脆い（脆弱な）材料は、繰り返し応力が発生すること等により脱粒が発生する可能性が高い。従って、この圧電／電歪デバイスの側端面を構成する各構成要素の側端面（切断面）のうち脱粒が発生する可能性が最も高いのは圧電セラミック材料から成る圧電／電歪層の側端面であると云える。
【０００８】
また、一般に、材料の切断面からの脱粒の原因としては、切断加工後に同切断面の表面近傍に残留する歪（従って、残留応力）の分布が同切断面の表面の凹凸の程度が大きいことに起因して不均一となり、この結果、同材料の変形時に同切断面の表面近傍に局所的に異常に高い応力（応力集中）が発生して破断が生じること、切断加工時に材料に加わる負荷により同材料の切断面の表面近傍にマイクロクラックが発生している状態で同材料に繰り返し応力が加わることで同マイクロクラックが成長して破断が生じること、等が挙げられる。
【０００９】
以上のことから、上記圧電／電歪層の側端面（図１７の切断線Ｃ３又はＣ４に沿った切断面）からの脱粒による発塵をできる限り防止するためには、同圧電／電歪層の側端面（切断面）の表面の凹凸の程度をできる限り小さくする必要がある。このため、上記圧電／電歪デバイスの側端面を切断加工により作製する際の加工速度をできる限り遅くするとともに、同加工時に使用する砥粒の粒径をできる限り小さくする必要があり、この結果、同加工に相当の長時間を要するという問題が発生する。
【００１０】
更には、上記加工により発生したマイクロクラックを取り除くため、所定の加熱処理を行う必要がある。これにより、圧電／電歪層内で発生する固相反応により同層内に発生したマイクロクラックが取り除かれるとともに、同層の材料が焼締まることでより脱粒が発生しにくくなる。しかしながら、かかる所定の加熱処理を急激に短時間で行ったり不適切な温度で行ったりすると圧電／電歪デバイスに熱歪が発生して同圧電／電歪デバイスの寸法精度が低下することに繋がるから、同所定の加熱処理は比較的長時間に渡って、且つ厳しい温度管理下で行われる必要があるという問題がある。
【発明の開示】
【００１１】
従って、本発明の目的は、生産性が高く、且つ、圧電／電歪素子の構成要素である圧電／電歪層の側端面（加工面）からの脱粒の発生を効果的に防止し得る圧電／電歪デバイスを提供することにある。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、薄板部と、前記薄板部を支持する固定部と、少なくとも前記薄板部の平面上に形成されるとともに複数の電極と少なくとも一つの圧電／電歪層とが積層されてなり、同複数の電極の各側端面と同少なくとも一つの圧電／電歪層の側端面とにより一つの平面を構成する側端面を有する圧電／電歪素子とを備えた圧電／電歪デバイスにおいて、前記圧電／電歪層の側端面の表面粗さが算術平均粗さで０．０５μｍ以下であることにある。
【００１３】
この場合、前記圧電／電歪層の側端面は、前記一つの平面を構成する前記圧電／電歪素子の側端面を研磨することにより形成された端面であることが好適である。
【００１４】
このような表面粗さが算術平均粗さで０．０５μｍ以下となる圧電／電歪層（従って、上記一つの平面を構成する圧電／電歪素子（従って、圧電／電歪デバイス））の側端面（切断面、加工面）は、例えば、ワイヤーソー加工（或いは、ダイシング加工）等の機械加工、ＹＡＧレーザ等のレーザ加工、電子ビーム加工等により粗い面を作製した後、研磨等により同粗い面を仕上げることで形成され得る。
【００１５】
これによれば、前記粗い面に対して研磨等を施すことにより、圧電／電歪層の側端面の表面の凹凸の程度が非常に小さくなることで同側端面の表面近傍に発生する残留歪（従って、残留応力）が均一となる。この結果、圧電／電歪デバイスの作動により圧電／電歪層が変形する場合等において前述した局所的に異常に高い応力（応力集中）が同側端面の表面近傍に発生することがなくなって脱粒が発生し難くなる。
【００１６】
また、前記機械加工等により圧電／電歪層の側端面（即ち、前記粗い面）の表面近傍に発生したマイクロクラックは、その後に同粗い面に対して施される研磨等により消滅し得るから、圧電／電歪デバイスの作動に基づく繰り返し応力が圧電／電歪層に加わっても同マイクロクラックが成長することに起因して脱粒が発生することもない。
【００１７】
従って、圧電／電歪層の側端面からの脱粒を防止するために、前記機械加工等の後に前述した生産性を低下させる原因となるマイクロクラックを取り除くための加熱処理を圧電／電歪デバイスに施す必要がなくなる。更には、前記機械加工等により作製される前記粗い面の表面の凹凸の程度は、その後に行われる研磨等を考慮すれば比較的大きく設定され得るから、同機械加工等に要する時間を短くすることができる。換言すれば、上記本発明に係る圧電／電歪デバイスは、比較的短時間で、且つ容易に作製され得ることから、生産性が高いと云える。従って、上記発明によれば、生産性が高く、且つ、圧電／電歪素子の構成要素である圧電／電歪層の側端面（加工面）からの脱粒の発生を効果的に防止し得る圧電／電歪デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明による圧電／電歪デバイスの実施形態について説明する。図１に斜視図を示した前記実施形態に係る圧電／電歪デバイス１０は、直方体の固定部１１と、固定部から立設するように同固定部１１に支持されるとともに互いに対向する一対の薄板部１２，１２と、前記薄板部１２，１２の先端に設けられるとともに同薄板部１２,１２の肉厚よりも厚い肉厚を有する保持部（可動部）１３，１３と、少なくとも前記薄板部１２，１２の各外側の平面上に形成された層状の電極と圧電／電歪層とが交互に積層された圧電／電歪素子１４,１４とを備えている。これらの構成の概略は、例えば、前述した特開２００１−３２０１０３に開示されている。
【００１９】
この圧電／電歪デバイス１０は、例えば、図２に示したように、一対の保持部１３，１３の間に対象物Ｓを保持し、圧電／電歪素子１４，１４が発生する力によって薄板部１２，１２を変形せしめ、これにより保持部１３,１３を変位させて対象物Ｓの位置を制御し得るアクチュエータとして使用されるようになっている。この対象物Ｓは、磁気ヘッド、光ヘッド、或いは、センサとしての感度調整用重り等である。
【００２０】
固定部１１、薄板部１２，１２、及び保持部１３，１３から構成された部分（これらは「基体部」とも総称される。）は、後に詳述するようにセラミックグリーンシートの積層体を焼成により一体化したセラミック積層体により構成されている。このようなセラミックスの一体化物は、各部の接合部に接着剤が介在しないことから、経時的な状態変化が殆ど生じないので、接合部位の信頼性が高く、かつ、剛性確保に有利である。また、セラミック積層体は、後述するセラミックグリーンシート積層法により、容易に製造することができる。
【００２１】
なお、基体部は、全体をセラミックス又は金属により構成してもよく、セラミックスと金属とを組合せたハイブリッド構造とすることもできる。また、基体部は、セラミックスを有機樹脂やガラス等の接着剤で接着して構成したり、金属をロウ付け、半田付け、共晶接合、拡散接合、或いは溶接等で接合して構成することもできる。
【００２２】
圧電／電歪素子１４は、図３に拡大して示したように、固定部１１（の一部）と薄板部１２（の一部）がなす外側壁面（外側平面）上に形成されるとともに、複数の層状電極と複数の圧電／電歪層を有し、層状の電極と圧電／電歪層とが交互に積層された積層体である。電極と圧電／電歪層の各層は薄板部１２の平面と平行な層を形成している。より具体的に述べると、圧電／電歪素子１４は、薄板部１２の外側平面上に、電極１４ａ１、圧電／電歪層１４ｂ１、電極１４ａ２、圧電／電歪層１４ｂ２、電極１４ａ３、圧電／電歪層１４ｂ３、電極１４ａ４、圧電／電歪層１４ｂ４、及び電極１４ａ５が順に積層されてなる積層体である。電極１４ａ１，１４ａ３，１４ａ５は互いに電気的に接続され、互いに電気的に接続された電極１４ａ２，１４ａ４と、絶縁状態を維持するように形成されている。換言すると、互いに電気的に接続された電極１４ａ１，１４ａ３，１４ａ５と、互いに電気的に接続された電極１４ａ２，１４ａ４とは、櫛歯状の電極を構成している。
【００２３】
この圧電／電歪素子１４は、後述するように、膜形成方法により基体部に一体的に形成される。また、圧電／電歪素子１４を基体部とは別体として製造しておき、有機樹脂等の接着剤を用いて、或いは、ガラス、ロウ付け、半田付け、共晶接合等により基体部に貼り付けてもよい。
【００２４】
なお、ここでは、電極が全部で５層である多層構造を有する例を示したが、層の数は特に限定されない。一般には、層の数を多くすることにより、薄板部１２，１２を変形する力（駆動力）が増大する一方、消費電力も増大する。従って、実施にあたっては、用途及び使用状態等に応じて層の数を適宜選定すればよい。
【００２５】
以下、上記圧電／電歪デバイス１０の各構成要素について追加的な説明を行う。
【００２６】
保持部１３，１３は、薄板部１２，１２の変位に基づいて作動する部分であり、同保持部１３，１３には圧電／電歪デバイス１０の使用目的に応じて種々の部材が取り付けられる。例えば、圧電／電歪デバイス１０を物体を変位させる素子（変位素子）として使用する場合、特に、ハードディスクドライブの磁気ヘッドの位置決めやリンギング抑制のために使用するのであれば、磁気ヘッドを有するスライダ、磁気ヘッドそのもの、及びスライダを有するサスペンション等の部材（即ち、位置決めを必要とする部材）が取り付けられてもよい。また、光シャッタの遮蔽板等が取り付けられてもよい。
【００２７】
固定部１１は、上述したように、薄板部１２，１２並びに保持部１３，１３を支持する部分である。この圧電／電歪デバイス１０を、例えば、前記ハードディスクドライブの磁気ヘッドの位置決めに利用する場合には、固定部１１はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）に取り付けられたキャリッジアーム、同キャリッジアームに取り付けられた固定プレート、又はサスペンション等に支持固定される。また、この固定部１１には、圧電／電歪素子１４，１４を駆動するための図示しない端子及びその他の部材が配置される場合もある。端子の構造は電極と同様な幅であっても良いし、電極より狭いもの、或いは、一部が狭いものであっても良い。
【００２８】
保持部１３，１３及び固定部１１を構成する材料は、保持部１３，１３及び固定部１１が剛性を有するように構成される限りにおいて特に限定されない。一般には、これらの材料として、後述するセラミックグリーンシート積層法を適用できるセラミックスを用いることが好適である。より具体的には、この材料として、安定化ジルコニア、部分安定化ジルコニアをはじめとするジルコニア、アルミナ、マグネシア、窒化珪素、窒化アルミニウム、又は酸化チタンを主成分とする材料等が挙げられるほか、これらの混合物を主成分とした材料が挙げられる。ジルコニア、特に安定化ジルコニアを主成分とする材料と部分安定化ジルコニアを主成分とする材料は、機械的強度や靱性が高い点において圧電／電歪デバイス１０にとって好適である。また、保持部１３，１３及び固定部１１を金属材料により製造する場合、その金属材料としては、ステンレス鋼、ニッケル等が好適である。
【００２９】
薄板部１２，１２は、上述したように、圧電／電歪素子１４，１４により駆動される部分である。薄板部１２，１２は、可撓性を有する薄板状の部材であって、表面に配設された圧電／電歪素子１４，１４の伸縮変位を屈曲変位に変換し、保持部１３，１３に伝達する機能を有する。従って、薄板部１２，１２の形状や材質は、可撓性を有し、屈曲変形によって破損しない程度の機械的強度を有するものであれば足り、保持部１３，１３の応答性、操作性等を考慮して選択される。
【００３０】
薄板部１２の厚みＤｄ（図１を参照）は、２μｍ〜１００μｍ程度とすることが好ましく、薄板部１２と圧電／電歪素子１４とを合わせた厚みは７μｍ〜５００μｍとすることが好ましい。電極１４ａ１〜１４ａ５の各厚みは０．１μｍ〜５０μｍ、圧電／電歪層１４ｂ１〜１５ｂ５の各厚みは３μｍ〜３００μｍとすることが好ましい。
【００３１】
薄板部１２，１２を構成する材料には、保持部１３，１３や固定部１１と同様のセラミックスを用いることが好適であり、ジルコニア、中でも安定化ジルコニアを主成分とする材料と部分安定化ジルコニアを主成分とする材料は、薄肉であっても機械的強度が大きいこと、靱性が高いこと、圧電／電歪素子１４の電極１４ａ１を構成する電極材や圧電／電歪層１４ｂ１との反応性が小さいことから更に好適である。
【００３２】
また、薄板部１２，１２は、可撓性を有し、屈曲変形が可能な金属材料で形成することもできる。薄板部１２，１２に好適な金属材料のうち鉄系材料としては、各種ステンレス鋼、各種バネ鋼鋼材を挙げることができ、非鉄系材料としては、ベリリウム銅、リン青銅、ニッケル、ニッケル鉄合金を挙げることができる。
【００３３】
この圧電／電歪デバイス１０に使用する前述した安定化ジルコニア並びに部分安定化ジルコニアは、次のように安定化並びに部分安定化されたものが好ましい。即ち、ジルコニアに、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、酸化セリウム、酸化カルシウム、及び酸化マグネシウムのうち少なくとも１つの化合物、又はこれらのうち二つ以上の化合物を、同ジルコニアを安定化並びに部分安定化させる化合物として添加・含有させる。
【００３４】
なお、それぞれの化合物の添加量としては、酸化イットリウムや酸化イッテルビウムの場合にあっては、１〜３０モル％、好ましくは１．５〜１０モル％、酸化セリウムの場合にあっては、６〜５０モル％、好ましくは８〜２０モル％、酸化カルシウムや酸化マグネシウムの場合にあっては、５〜４０モル％、好ましくは５〜２０モル％とすることが望ましい。特に、酸化イットリウムを安定化剤として用いることが好ましく、その場合においては、１．５〜１０モル％、（機械的強度を特に重視するときには更に好ましくは２〜４モル％、耐久信頼性を特に重視するときには更に好ましくは５〜７モル％）とすることが望ましい。
【００３５】
また、ジルコニアに、焼結助剤等の添加物としてアルミナ、シリカ、遷移金属酸化物等を０．０５〜２０ｗｔ％の範囲で添加することが可能である。圧電／電歪素子１４，１４の形成手法として、膜形成法による焼成一体化を採用する場合は、アルミナ、マグネシア、遷移金属酸化物等を添加物として添加することも好ましい。
【００３６】
なお、固定部１１、薄板部１２、及び保持部１３の少なくとも一つをセラミックスで構成する場合、そのセラミックスの機械的強度が高く且つ安定した結晶相が得られるように、ジルコニアの平均結晶粒子径を０．０５〜３μｍとすることが好ましく、０．０５〜１μｍとすることが更に望ましい。また、上述のように、薄板部１２，１２は、保持部１３，１３並びに固定部１１と同様（同様であるが異種）のセラミックスにより形成することができるが、好ましくは、保持部１３，１３並びに固定部１１と実質的に同一の材料を用いて形成することが、接合部分の信頼性の向上、圧電／電歪デバイス１０の強度の向上、及び同デバイス１０の製造の煩雑さの低減を図る上で有利である。
【００３７】
圧電／電歪デバイスには、ユニモルフ型、バイモルフ型等の圧電／電歪素子を用いることができるが、薄板部１２，１２と組み合わせたユニモルフ型の方が、発生する変位量の安定性に優れ、軽量化に有利であり、且つ、圧電／電歪素子の発生応力の力の向きとデバイスの変形に伴う歪の向きとが相反することがないように保つことが容易に設計可能であることから、このような圧電／電歪デバイス１０に適している。
【００３８】
前記圧電／電歪素子１４，１４は、図１に示したように、その一端を固定部１１（又は保持部１３でも良い。）上に位置させ、他端を薄板部１２，１２の側面の平面上に形成すると、薄板部１２，１２をより大きく駆動させることができる。
【００３９】
圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４は、圧電セラミックスにより構成されることが好適である。その一方、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４は、電歪セラミックス、強誘電体セラミックス、或いは反強誘電体セラミックスにより構成することも可能である。また、このような圧電／電歪デバイス１０において、保持部１３，１３の変位量と駆動電圧（又は出力電圧）とのリニアリティが重要とされる場合、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４は歪み履歴の小さい材料で形成されることが好ましく、従って、それらの抗電界が１０ｋＶ／ｍｍ以下の材料で形成されることが好ましい。
【００４０】
圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の具体的な材料としては、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛、ニッケルニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、マンガンニオブ酸鉛、アンチモンスズ酸鉛、マンガンタングステン酸鉛、コバルトニオブ酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ナトリウムビスマス、ニオブ酸カリウムナトリウム、タンタル酸ストロンチウムビスマス等を単独であるいは混合物として含有するセラミックスが挙げられる。
【００４１】
圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の材料には、特に、高い電気機械結合係数と圧電定数を有し、同圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の焼結時における薄板部（セラミックス）１２との反応性が小さく、且つ、安定した組成のものが得られる点において、ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、及びマグネシウムニオブ酸鉛を主成分とする材料、もしくはチタン酸ナトリウムビスマスを主成分とする材料が好適である。
【００４２】
更に、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の材料に、ランタン、カルシウム、ストロンチウム、モリブデン、タングステン、バリウム、ニオブ、亜鉛、ニッケル、マンガン、セリウム、カドミウム、クロム、コバルト、アンチモン、鉄、イットリウム、タンタル、リチウム、ビスマス、スズ等の酸化物等を混合したセラミックスを用いてもよい。この場合、例えば、主成分であるジルコン酸鉛、チタン酸鉛、及びマグネシウムニオブ酸鉛に、ランタンやストロンチウムを含有させることにより、抗電界や圧電特性を調整可能となる等の利点を得られる場合がある。
【００４３】
なお、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の材料にシリカ等のガラス化し易い材料を添加することは避けることが望ましい。なぜならば、シリカ等の材料は、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の熱処理時に、圧電／電歪材料と反応し易く、その組成を変動させ、圧電特性を劣化させるからである。
【００４４】
一方、圧電／電歪素子１４，１４の電極１４ａ１〜１４ａ５は、室温で固体であり、導電性に優れた金属で構成されていることが好ましく、例えばアルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、パラジウム、ロジウム、銀、スズ、タンタル、タングステン、イリジウム、白金、金、鉛等の金属単体、もしくはこれらの合金で構成され得る。更に、これらの金属に圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４、或いは薄板部１２，１２と同じ材料を分散させたサーメット材料を電極材として用いてもよい。
【００４５】
圧電／電歪素子１４における電極材の選定は、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の形成方法に依存して決定される。例えば、薄板部１２の上に一つの電極１４ａ１を形成した後、この電極１４ａ１の上に圧電／電歪層１４ｂ１を焼成により形成する場合、電極１４ａ１を、圧電／電歪層１４ｂ１の焼成温度においても変化しない白金、パラジウム、白金−パラジウム合金、銀−パラジウム合金等の高融点金属で形成しておく必要がある。このことは、形成後に圧電／電歪層が焼成される電極（電極１４ａ２〜電極１４ａ４）についても同様である。
【００４６】
これに対し、圧電／電歪層１４ｂ４の上に形成される最外層の電極１４ａ５は、同電極１４ａ５の形成後に圧電／電歪層の焼成がなされないので、アルミニウム、金、銀等の低融点金属を主成分とした材料で形成することができる。
【００４７】
また、層状の電極１４ａ１〜１４ａ５は、圧電／電歪素子１４の変位を低下させる要因ともなるため、各層は薄いことが望ましい。特に圧電／電歪層１４ｂ４の焼成後に形成される電極１４ａ５には、焼成後に緻密でより薄い膜が得られる有機金属ペースト、例えば金レジネートペースト、白金レジネートペースト、銀レジネートペースト等の材料を用いることが好ましい。
【００４８】
図１に示した圧電／電歪デバイス１０においては、薄板部１２，１２の先端部分に一体的に形成される保持部１３，１３の厚みが、同薄板部１２，１２の厚みＤｄよりも大きくされていたが、図４に示したように、保持部１３，１３の厚みを薄板部１２，１２の厚みとほぼ同じにしてもよい。これにより、保持部１３，１３に物品を取り付ける場合に、保持部１３，１３間に薄板部１２，１２間の距離に相当する大きさの物品を挟み込むように取り付けることが可能となる。この場合、物品を取り付けるための接着剤が使用される領域が実質的に保持部１３，１３を構成することになる。更に、この場合、接着剤を使用する領域を規定するための突起部を設けてもよい。かかる突起部は、薄板部１２と同一の材料で一体焼結、或いは、一体成形されることが望ましい。
【００４９】
上述した圧電／電歪デバイス１０は、超音波センサや加速度センサ、角速度センサや衝撃センサ、質量センサ等の各種センサとしても利用することもできる。また、かかる圧電／電歪デバイス１０を各種センサとして利用する場合には、同圧電／電歪デバイス１０は、対向する保持部１３，１３間、或いは薄板部１２，１２間に取り付けられる物体のサイズを適宜調整することにより、センサの感度調整を容易に行い得るという更なる長所を有する。
【００５０】
次に、上記圧電／電歪デバイス１０の製造方法について説明する。圧電／電歪デバイス１０の圧電／電歪素子１４，１４を除く基体部（即ち、固定部１１、薄板部１２，１２、並びに保持部１３，１３）は、セラミックグリーンシート積層法を用いて製造されることが好ましい。一方、圧電／電歪素子１４，１４は、薄膜や厚膜等の膜形成手法を用いて製造されることが好ましい。
【００５１】
圧電／電歪デバイス１０の基体部における各部材を一体的に成形することが可能なセラミックグリーンシート積層法によれば、各部材の接合部の経時的な状態変化がほとんど生じないため、接合部位の信頼性を高くすることができ、かつ、剛性を確保することができる。また、基体部を金属板を積層して形成する場合、金属の拡散接合法によれば、各部材の接合部の経時的な状態変化がほとんど生じず、接合部位の信頼性と剛性とを確保することができる。
【００５２】
この実施の形態に係る図１に示した圧電／電歪デバイス１０においては、薄板部１２，１２と固定部１１との境界部分（接合部分）並びに薄板部１２，１２と保持部１３，１３との境界部分（接合部分）は、変位発現の支点となるため、これらの接合部分の信頼性は圧電／電歪デバイス１０の特性を左右する重要なポイントである。
【００５３】
また、以下において説明する製造方法は、生産性が高く成形性にも優れるため、所定形状の圧電／電歪デバイス１０を短時間に、かつ、再現性よく得ることができる。
【００５４】
なお、以下において、複数のセラミックグリーンシートを積層して得られた積層体をセラミックグリーンシート積層体２２（図６を参照。）と定義し、このセラミックグリーンシート積層体２２を焼成して一体化したものをセラミック積層体２３（図７を参照。）と定義する。
【００５５】
また、かかる製造方法の実施にあたっては、図７のセラミック積層体を縦横に複数個並べたものと同等の１枚のシートを準備し、このシートの表面に後に圧電／電歪素子１４となる積層体２４（図８を参照。）を所定の部位に複数個分だけ連続させたものを形成し、このシートを切断することで、同一工程で多数個の圧電／電歪デバイス１０を製造することが望ましい。更には、一つの窓（図５に示したＷｄ１等）から２個以上の複数の圧電／電歪デバイス１０が取り出されるように製造することが望ましい。但し、以下においては、説明を簡単にするため、セラミック積層体の切断により圧電／電歪デバイス１０を１個だけ取り出す方法について説明する。
【００５６】
まず、ジルコニア等のセラミック粉末にバインダ、溶剤、分散剤、可塑剤等を添加混合してスラリーを作製し、これを脱泡処理後、リバースロールコーター法、ドクターブレード法等の方法により、所定の厚みを有する長方形のセラミックグリーンシートを作製する。
【００５７】
次に、図５に示したように、必要に応じて金型を用いた打抜加工やレーザ加工等の方法によりセラミックグリーンシートを種々の形状に加工し、複数枚のセラミックグリーンシート２１ａ〜２１ｆを得る。
【００５８】
図５に示した例においては、セラミックグリーンシート２１ｂ〜２１ｅに対して、長方形の窓Ｗｄ１〜Ｗｄ４をそれぞれ形成する。窓Ｗｄ１と窓Ｗｄ４は略同一形状であり、窓Ｗｄ２と窓Ｗｄ３は略同一形状である。セラミックグリーンシート２１ａ,２１ｆは、後に薄板部１２,１２を構成する部分を含む。セラミックグリーンシート２１ｂ,２１ｅは、後に保持部１３,１３を構成する部分を含む。なお、セラミックグリーンシートの枚数は、あくまでも一例である。また、図示された例では、セラミックグリーンシート２１ｃ,２１ｄは、所定の厚みを有する一枚のグリーンシートでもよく、或いは、同所定の厚みを得るために複数枚のセラミックグリーンシートを積層する又は積層したものであってもよい。
【００５９】
その後、図６に示したように、セラミックグリーンシート２１ａ〜２１ｆを積層・圧着してセラミックグリーンシート積層体２２を形成する。次いで、そのセラミックグリーンシート積層体を焼成して図７に示したセラミック積層体２３を形成する。
【００６０】
なお、セラミックグリーンシート積層体２２を形成するための（積層一体化のための）圧着回数や順序は限定されない。なお、一軸加圧（一方向への加圧）によっては圧力が十分に伝達されない箇所が存在する場合、複数回圧着を繰り返すか、或いは圧力伝達物を充填して圧着を行うことが望ましい。また、製造する圧電／電歪デバイス１０の構造や機能に応じて、例えば窓Ｗｄ１〜Ｗｄ４の各形状、セラミックグリーンシートの枚数や厚み等は適宜決定され得る。
【００６１】
上記積層一体化のための圧着を加熱しながら行うようにすると、より確実な積層状態を得ることができる。また、セラミック粉末、バインダを主体としたペースト、又はスラリー等を接合補助層としてセラミックグリーンシート上に塗布、又は印刷して圧着を行えば、セラミックグリーンシート界面の接合状態をより良好な状態とすることができる。この場合、接合補助剤として使用されるセラミック粉末は、セラミックグリーンシート２１ａ〜２１ｆに使用されたセラミックスと同一又は類似した組成を有していることが、接合の信頼性確保の点で好ましい。更に、セラミックグリーンシート２１ａ,２１ｆが薄い場合、プラスチックフィルム（特に、表面にシリコーン系の離型剤をコーティングしたポリエチレンテレフタレートフィルム）を用いて同セラミックグリーンシート２１ａ,２１ｆを取り扱うことが好ましい。また、セラミックグリーンシート２１ｂ，２１ｅ等の比較的薄いシートに窓Ｗｄ１，Ｗｄ４等を形成する際、これらのシートを前記プラスチックフィルムに取り付けた状態で同窓Ｗｄ１，Ｗｄ４等を形成するための加工を行ってもよい。
【００６２】
次に、図８に示すように、前記セラミック積層体２３の両表面、即ち、積層されたセラミックグリーンシート２１ａ,２１ｆの焼成後の表面にそれぞれ圧電／電歪層積層体２４，２４を形成する。圧電／電歪層積層体２４，２４の形成法としては、スクリーン印刷法、ディッピング法、塗布法、及び電気泳動法等の厚膜形成法や、イオンビーム法、スパッタリング法、真空蒸着、イオンプレーティング法、化学気相成長法（ＣＶＤ）、及びめっき等の薄膜形成法を用いることができる。
【００６３】
このような膜形成法を用いて圧電／電歪層積層体２４，２４を形成することにより、接着剤を用いることなく、圧電／電歪層積層体２４，２４と薄板部１２，１２とを一体的に接合（配設）することができ、信頼性、再現性を確保できると共に、集積化を容易にすることができる。
【００６４】
この場合、厚膜形成法により圧電／電歪層積層体２４，２４を形成することがより好ましい。厚膜形成法を用いれば、平均粒径０．０１〜５μｍ、好ましくは０．０５〜３μｍの圧電セラミックスの粒子や粉末を主成分とするペーストやスラリー、又はサスペンションやエマルジョン、ゾル等を用いて膜化することができ、それを焼成することによって良好な圧電／電歪特性を得ることができるからである。
【００６５】
なお、電気泳動法は、膜を高い密度で、かつ、高い形状精度で形成できるという利点を有する。また、スクリーン印刷法によれば、膜厚の制御とパターン形成とを同時に行うことができるので、製造工程を簡略化することが可能である。
【００６６】
ここで、セラミック積層体２３及び圧電／電歪層積層体２４，２４の形成方法の一例について詳述する。まず、セラミックグリーンシート積層体２２を１２００〜１６００℃の温度で焼成して一体化し、図７に示したセラミック積層体２３を得た後、図３に示したように、同セラミック積層体２３の両表面の所定位置に電極１４ａ１,１４ａ１を印刷して焼成し、次いで、圧電／電歪層１４ｂ１,１４ｂ１を印刷して焼成し、その上に電極１４ａ２,１４ａ２を印刷して焼成する。このような処理を所定回数繰り返して圧電／電歪層積層体２４，２４を形成する。その後、電極１４ａ１，１４ａ３，１４ａ５、及び電極１４ａ２，１４ａ４を駆動回路にそれぞれ電気的に接続するための端子（図示省略）を印刷、焼成する。
【００６７】
なお、最下層の電極１４ａ１を印刷して焼成し、その後、圧電／電歪層１４ｂ１と電極１４ａ２とを印刷してから同時に焼成し、その後、同様に、一つの圧電／電歪層と一つの電極とを印刷してから同時に焼成する工程を所定回数だけ繰り返すことで圧電／電歪層積層体２４，２４を形成してもよい。
【００６８】
この場合、例えば、電極１４ａ１,１４ａ２,１４ａ３,１４ａ４を白金（Ｐｔ）を主体とした材料、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４をジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を主体とした材料、他の電極１４ａ５を金（Ａｕ）、更に、端子を銀（Ａｇ）でそれぞれ構成するように、各部材の焼成温度が積層順に従って低くなるように材料を選定すると、ある焼成段階において、それより以前に焼成された材料の再焼結が起こらず、電極材等の剥離や凝集といった不具合の発生を回避することができる。
【００６９】
なお、適当な材料を選択することにより、圧電／電歪層積層体２４，２４の各部材と端子とを逐次印刷して、１回で一体焼成することも可能である。また、最外層の圧電／電歪層１４ｂ４の焼成温度を圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ３の焼成温度より高くして、これらの圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の最終的な焼結状態を同一にするように圧電／電歪積層体２４を形成してもよい。
【００７０】
また、圧電／電歪層積層体２４，２４の各部材と端子は、スパッタ法や蒸着法等の薄膜形成法によって形成してもよく、この場合には、必ずしも熱処理を必要としない。
【００７１】
圧電／電歪層積層体２４，２４の形成においては、セラミックグリーンシート積層体２２の両表面、即ち、セラミックグリーンシート２１ａ及び２１ｆの各表面に予め圧電／電歪層積層体２４，２４を形成しておき、そのセラミックグリーンシート積層体２２と圧電／電歪層積層体２４，２４とを同時に焼成してもよい。
【００７２】
圧電／電歪層積層体２４，２４とセラミックグリーンシート積層体２２とを同時焼成する方法としては、スラリー原料を用いたテープ成形法等によって圧電／電歪層積層体２４，２４の前駆体を成形し、この焼成前の圧電／電歪層積層体２４，２４の前駆体をセラミックグリーンシート積層体２２の表面上に熱圧着等で積層し、その後、これらを同時に焼成する方法が挙げられる。但し、この方法では、上述した膜形成法を用いて、セラミックグリーンシート積層体２２の表面及び／又は圧電／電歪層積層体２４，２４に予め電極１４ａ１，１４ａ１を形成しておく必要がある。
【００７３】
その他の方法としては、セラミックグリーンシート積層体２２の少なくとも最終的に薄板部１２，１２となる部分にスクリーン印刷により圧電／電歪層積層体２４，２４の各構成層である電極１４ａ１〜１４ａ５、及び圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４を形成し、これらを同時に焼成する方法が挙げられる。
【００７４】
圧電／電歪層積層体２４，２４の構成膜の焼成温度は、これを構成する材料によって適宜決定されるが、一般には、５００〜１５００℃であり、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４に対しては、１０００〜１４００℃が好適な焼成温度である。この場合、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の組成を制御するためには、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４の材料の蒸発が制御される状態（例えば、蒸発源の存在下）で焼結することが好ましい。なお、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４とセラミックグリーンシート積層体２２を同時焼成する場合には、両者の焼成条件を合わせることが必要である。圧電／電歪層積層体２４，２４は、必ずしもセラミック積層体２３もしくはセラミックグリーンシート積層体２２の両面に形成される必要はなく、セラミック積層体２３もしくはセラミックグリーンシート積層体２２の片面のみに形成されてもよい。
【００７５】
次に、上述のようにして、圧電／電歪層積層体２４，２４が形成されたセラミック積層体２３（以下、後に圧電／電歪デバイス１０を構成する「セラミック積層体２３及び圧電／電歪層積層体２４からなるもの」を「被切断物」と云うこともある。）のうちの不要な部分を切除する。即ち、図９に示した切断線（破線）Ｃ１〜Ｃ４に沿って被切断物を切断する。切断は、ワイヤーソー加工やダイシング加工等の機械加工のほか、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等のレーザ加工や、電子ビーム加工により行うことが可能であるが、本例では、ダイシング加工により行う。
【００７６】
より具体的に述べると、先ず、前記切断線Ｃ１及びＣ２に沿って被切断物を切断する。かかる切断は、圧電／電歪デバイス１０の全長（保持部１３，１３の端部から固定部１１の端部までの長さ）が同圧電／電歪デバイス１０の最終的な仕上げ寸法（の公差範囲内）になるように行われる。即ち、圧電／電歪デバイス１０の全長の規定は、前記切断線Ｃ１及びＣ２に沿った切断により行われる。
【００７７】
次いで、前記切断線Ｃ３及びＣ４に沿って被切断物を切断する。これにより、（側端面に対して後述する研磨が施される前の）圧電／電歪デバイス１０が得られる。かかる切断は、圧電／電歪デバイス１０の厚さ（圧電／電歪デバイス１０の互いに平行な２つの側端面間の距離）が同圧電／電歪デバイス１０の最終的な仕上げ寸法よりも５０μｍ大きくなるように行われる。この５０μｍは、前記切断線Ｃ３及びＣ４に沿った２つの切断面に対して後に施される後述する研磨のための研磨代に相当する。即ち、圧電／電歪デバイス１０の厚さの規定は、前記切断線Ｃ３及びＣ４に沿った切断ではなく、同切断により形成された２つの切断面に対して後に施される研磨により行われる。
【００７８】
なお、研磨代は、５０μｍ以外の大きさでもよい。研磨代が大きいほど、研磨により仕上げ・形成された研磨面（即ち、圧電／電歪デバイス１０（従って、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４）の仕上げ後の側端面）の表面粗さを小さくすることができる一方で研磨工程に長い時間を要することになる。従って、かかる研磨代は、前記仕上げ後の側端面の表面粗さと研磨工程に要する時間とを比較考量して決定され得る。
【００７９】
ダイシング加工の際、窓Ｗｄ１等で形成される孔の中に、ワックス、樹脂等の充填物を挿入して、薄板部（セラミックグリーンシート２１ａ，２１ｆに相当する部分）が加工途中で振動することを防止することが望ましい。この充填物はダイシング加工後にそれに適した溶剤で溶解して取り除いてもよいし、加熱焼成して焼失させてもよい。また、後に圧電／電歪素子１４となる積層体２４，２４の表面に、有機樹脂、又は有機樹脂とセラミックとからなるペースト等を塗布、乾燥、硬化させて保護膜（保護層）を形成した後、ダイシング加工することが望ましい。前記保護膜の厚みは、１〜５００μｍが望ましく、２０〜１００μｍとすることが更に望ましい。前記保護膜の形成方法としては、印刷やスプレー等が挙げられる。また、圧電／電歪素子の最外層の電極の厚みを厚くしたものを前記保護膜として代用することも可能である。なお、切断線Ｃ３、及びＣ４に沿った切断は、ワイヤーソー加工により行うことが好ましい。
【００８０】
次に、以上のように被切断物を切断することで得られた圧電／電歪デバイス１０の２つの側端面に対して研磨を行う。具体的に述べると、前記切断線Ｃ１〜Ｃ４に沿った切断により得られる（研磨前の）圧電／電歪デバイス１０を多数準備し、同多数の圧電／電歪デバイス１０の２つの側端面のうちの一方を、それぞれ所定の研磨治具（マスタプレート）の平面上にホットメルトワックスを利用して貼り付けることで、前記多数の圧電／電歪デバイス１０をそれぞれマスタプレートに固定する。
【００８１】
続いて、マスタプレートにそれぞれ固定された多数の圧電／電歪デバイス１０の２つの側端面のうちの他方（即ち、外部に露呈している側の各側端面）を、レジンボンド砥石を使用した平面研削盤を利用してそれぞれ１０μｍ程度研削することで、前記多数の圧電／電歪デバイス１０の厚さを等しくする（即ち、前記外部に露呈している側の側端面の前記マスタプレート平面からの高さを等しくする）。
【００８２】
その後、前記外部に露呈している側の各側端面を、ラップ盤を利用して研磨材として粒径が１μｍ以下のダイヤモンド粉を含んだダイヤモンドスラリーを使用しながらそれぞれ１０μｍ程度鏡面研磨することで、それぞれ仕上げる。これにより、多数の圧電／電歪デバイス１０（従って、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４）の２つの側端面のうち一方がそれぞれ仕上げられる。
【００８３】
次に、マスタプレートを加熱してホットメルトワックスを溶かすことで前記多数の圧電／電歪デバイス１０を同マスタプレートから一旦外すとともに、同多数の圧電／電歪デバイス１０をマスタプレートに対して裏返し、続いて、前記仕上げられた側の各側端面を、それぞれマスタプレートの平面上にホットメルトワックスを利用して貼り付けることで、再び、前記多数の圧電／電歪デバイス１０をそれぞれ同マスタプレートに固定する。これにより、未だ仕上げられていない側の各側端面が外部に露呈することになる。
【００８４】
次いで、上記と同様、前記未だ仕上げられていない側の各側端面を、前記レジンボンド砥石を使用した平面研削盤を利用してそれぞれ１０μｍ程度研削する。その後、前記ラップ盤を利用して研磨材として粒径が１μｍ以下のダイヤモンド粉を含んだダイヤモンドスラリーを使用しながら、前記研削された後であって未だ仕上げられていない側の各側端面を、圧電／電歪デバイス１０の各厚さが同圧電／電歪デバイス１０の最終的な仕上げ寸法（の公差範囲内）になるまで鏡面研磨する。これにより、多数の圧電／電歪デバイス１０（従って、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４）の２つの側端面の両方がそれぞれ仕上げられたことになる。以上のように、圧電／電歪デバイス１０の２つの側端面に対して研磨が施される。なお、上記研削に伴う研削量と上記研磨に伴う研磨量との割合は適宜変更することが可能である。
【００８５】
続いて、マスタプレートを加熱してホットメルトワックスを溶かすことで前記多数の圧電／電歪デバイス１０を同マスタプレートから外すとともに、この時点で同多数の圧電／電歪デバイス１０の表面に付着しているホットメルトワックス、研磨屑、砥粒等を同表面から除去するため、同多数の圧電／電歪デバイス１０を所定の洗浄トレーに入れて、芳香族炭化水素系溶剤、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、アセトン、或いはアルカリ洗浄剤等の洗剤を用いながら超音波洗浄機にて洗浄する。
【００８６】
そして、前記洗浄後の多数の圧電／電歪デバイス１０を十分にすすいでから所定の真空乾燥機にセットして真空乾燥させる。以上により、図１に示した多数の圧電／電歪デバイス１０が同時に完成する。なお、この後、更に、前記多数の圧電／電歪デバイス１０を大気中で３００℃〜９００℃（より好ましくは、５００℃〜８５０℃）にて加熱処理することで、同多数の圧電／電歪デバイス１０の表面に付着している各種有機物を焼失・除去させてもよい。
【００８７】
上記研磨により仕上げられた圧電／電歪デバイス１０（従って、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４）の側端面の表面粗さは、同研磨の条件（例えば、研磨材の材質、粒径等）を調整することで任意に調整することができる。具体的には、例えば、研磨材として粒径が３μｍ以下のダイヤモンド粉を使用すると前記側端面の表面粗さは最大高さRyで０．５μｍとなり、研磨材として粒径が０．５μｍ以下のダイヤモンド粉を使用すると前記側端面の表面粗さは最大高さRyで０．１μｍとなった。なお、表面粗さの値は、測定面（従って、圧電／電歪デバイス１０の側端面）に金を１０００Åだけスパッタした状態で、レーザー顕微鏡を使用して、圧電／電歪層の側端面上の所定個所を層面と平行な方向（即ち、薄板部１２の外側平面と平行な方向）に０．０５mmの長さに渡って測定した結果得られた値である。また、固定部１１の側端面の表面粗さについては、触針式表面粗さ計によっても測定した。
【００８８】
また、上記研磨は、遊離砥粒としてのダイヤモンド粉を含んだタイヤモンドスラリーを使用しながらラップ盤にて行われているが、所定の研磨紙を使用して行われてもよい。また、研磨後にブラスト仕上げを更に行って研磨面（即ち、圧電／電歪デバイス１０の側端面）の表面粗さを調整してもよいし、バレル研磨、逆スパッタ、イオンミリング、化学エッチング、プラズマエッチング、レーザーアブレーション、サーマルエッチング、熱処理等の手法の何れか一つ、又は任意の２つ以上の組み合わせにより同研磨面の表面粗さ、表面歪等を調整してもよい。
【００８９】
また、上記被切断物（又は、圧電／電歪デバイス１０）は、上記切断から上記真空乾燥までの間に渡って、同被切断物の所定の位置に、ガラスやシリコンウェハーからなる板、或いは有機樹脂材料（ＰＥＴ，ＰＣ，ＰＥ，ＰＰ等）からなる板又はフィルムなどの薄板のカットベース（被切断物とともに切断等されるもの）を接着材にて接着した状態のまま取り扱われることが好適である。これによれば、上記切断から上記真空乾燥までの間において被切断物の位置を移動させる必要があるとき等に同被切断物に直接触れることなくカットベースのみをつかむことで同被切断物の位置を移動させることができるから、同被切断物（又は、圧電／電歪デバイス１０）の予期せぬ折れ、欠け、汚れ等の不良の発生を回避することができる。
【００９０】
具体的には、例えば、前記被切断物を一平面上に縦横に複数個並べたものと同等の１枚のシートを準備し、同シートを切断する前に同シートの表面上に薄板状のカットベースを接着材にて接着しておくとともに、同シートとともに同カットベースを切断することで同カットベースが接着された状態の（研磨前の）圧電／電歪デバイス１０を取り出すことが好ましい。
【００９１】
次に、上述のように圧電／電歪デバイス１０（従って、圧電／電歪層１４ｂ１〜１４ｂ４）の側端面を切断加工により形成した後に研磨することによって同側端面からの脱粒による発塵量が減少したことを確認するための発塵量測定試験を行ったので、その試験内容及びその結果について説明する。
【００９２】
発塵量測定試験は、以下の手順にて行った。
１．所定の超純水製造装置により所定量の超純水を製造する。
２．前記製造した超純水を用いてビーカーを十分に洗浄する。
３．前記洗浄した後のビーカーに前記製造した超純水をＱ１ｍ3だけ入れる。
４．Ｑ１ｍ3の超純水が入ったビーカーをＵＳ洗浄機に一分間かける。
５．液中粒子計数機（パーティクルカウンタ）を利用して前記ビーカー内のＱ１ｍ3の超純水中のパーティクル数（即ち、超純水そのものが含んでいるパーティクル数）を計測するとともに、同計測結果に基づいて同超純水中の単位体積あたりのパーティクル数Ａを求める。
６．試験品を前記パーティクル数計測後の状態にある前記ビーカー内のＱ２ｍ3の超純水中に投入し、そのビーカーを再び前記ＵＳ洗浄機に一分間かける。
７．前記パーティクルカウンタを再び利用して前記ビーカー内のＱ２ｍ3の超純水中のパーティクル数（即ち、超純水そのものが含んでいるパーティクル数と試験品からの脱粒によるパーティクル数との和）を計測するとともに、同計測結果に基づいて同超純水中の単位体積あたりのパーティクル数Ｂを求める。
８．Ｎ＝（Ｂ−Ａ）・Ｑ２ なる式に基づいて、試験品からの脱粒によるパーティクル数、即ち、発塵量Ｎを求める。
【００９３】
試験品としては、以下の３種類のものを一つずつ準備した。
ＮＯ１．側端面研磨無し品（上述した図１に示した圧電／電歪デバイス１０にお
いて側端面の研磨を省略したもの）
ＮＯ２．側端面研磨無し品に対してマイクロクラックを取り除くための加熱処理
を施したもの（上述した図１に示した圧電／電歪デバイス１０において
側端面の研磨を省略したものに対して前記加熱処理（３００℃〜８００
℃）を施したもの）
ＮＯ３．側端面研磨済み品（本発明品。上述した図１に示した圧電／電歪デバイ
ス１０と同一のもの）
【００９４】
上記３種類の試験品３つに対してそれぞれ上記発塵量測定試験を行った結果を下記表１に示す。
【００９５】
【表１】
2005072113.tif 000003
【００９６】
上記表１から理解できるように、上記側端面研磨無し品に対して、前記マイクロクラックを取り除くための加熱処理、又は側端面の研磨を行うと、脱粒による発塵量Ｎが減少することが判る。
【００９７】
以上、説明したように、本発明による圧電／電歪デバイスは、各種トランスデューサ、各種アクチュエータ、周波数領域機能部品（フィルタ）、トランス、通信用や動力用の振動子や共振子、発振子、ディスクリミネータ等の能動素子のほか、超音波センサや加速度センサ、角速度センサや衝撃センサ、質量センサ等の各種センサ用のセンサ素子として利用することができる。また、この圧電／電歪デバイスは、光学機器、精密機器等の各種精密部品等の変位や位置決め調整、角度調整の機構に用いられる各種アクチュエータとして利用することができる。
【００９８】
また、この圧電／電歪デバイスは、表面粗さが算術平均粗さで０．０５μｍ以下となる圧電／電歪層（従って、上記一つの平面を構成する圧電／電歪素子（従って、圧電／電歪デバイス））の側端面（切断面、加工面）を有し、この側端面は、ダイシング加工による切断により粗い面を作製した後、研磨により同粗い面を仕上げることで形成される。
【００９９】
これによれば、前記粗い面に対して研磨を施すことにより、圧電／電歪層の側端面の表面粗さが０．０５μｍ以下となることで同側端面の表面近傍に発生する残留歪（従って、残留応力）が均一となる。この結果、圧電／電歪デバイスの作動等により圧電／電歪層が変形する場合等において局所的に異常に高い応力（応力集中）が同側端面の表面近傍に発生することがなくなって脱粒が発生し難くなった。
【０１００】
また、ダイシング加工時における加工負荷により圧電／電歪層の側端面（即ち、前記粗い面）の表面近傍に発生したマイクロクラックは、その後に同粗い面に対して施される研磨により消滅し得るから、圧電／電歪デバイスの作動に基づく繰り返し応力が圧電／電歪層に加わっても（圧電／電歪層が繰り返し変形しても）同マイクロクラックが成長することに起因して脱粒が発生することがなくなった。
【０１０１】
従って、圧電／電歪層の側端面からの脱粒を防止するために、ダイシング加工の後に上述した生産性を低下させる原因となるマイクロクラックを取り除くための加熱処理を圧電／電歪デバイスに施す必要がなくなった。更には、ダイシング加工により作製される前記粗い面の表面粗さは、その後に行われる研磨等を考慮すれば比較的大きく設定され得るから、ダイシング加工の加工速度を速くすることができ、従って、同ダイシング加工に要する時間を短くすることができた。
【０１０２】
以上のことから、本発明によれば、圧電／電歪デバイスがその側端面からの脱粒をできる限り回避すべき環境下に置かれることになる場合、即ち、例えば、圧電／電歪デバイスをハードディスクドライブの磁気ヘッドの位置決め用のアクチュエータとして使用する場合等においても適用可能な圧電／電歪デバイスを高い生産性をもって提供することができた。
【０１０３】
本発明は上記実施形態に限らず、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、図９に示した切断線Ｃ１及びＣ２に沿って被切断物を切断した後に図９に示した切断線Ｃ３及びＣ４に沿って被切断物を切断しているが、前記切断線Ｃ３及びＣ４に沿って被切断物を切断した後に前記切断線Ｃ１及びＣ２に沿って被切断物を切断してもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態においては、被切断物（従って、圧電／電歪デバイス）の切断が終了した後、圧電／電歪デバイスの側端面を平面研削盤で研削してからラップ盤にて研磨することで仕上げているが、同圧電／電歪デバイスの側端面を平面研削盤で研削する工程を省略し、被切断物（従って、圧電／電歪デバイス）の切断が終了した後、同圧電／電歪デバイスの側端面をラップ盤にて研磨することのみで仕上げてもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態においては、圧電／電歪素子１４は、複数の電極１４ａ１〜１４ａ５と複数の圧電／電歪素子層１４ｂ１〜１４ｂ４を備えていたが、圧電／電歪素子を、一対の電極と同一対の電極に挟まれた一つの圧電／電歪層を備えてなるように構成してもよい。
【０１０６】
また、固定部１１、薄板部１２，１２、及び保持部１３，１３を金属で構成する場合、図７に示したセラミック積層体２３に代えて、このセラミック積層体と同形の金属構造物を鋳造により形成してもよく、或いは、図５に示した各セラミックグリーンシートと同形の薄板状の金属を準備し、これらの金属板をクラッディング法により接合してセラミック積層体２３と同形の金属構造体を形成することもできる。
【０１０７】
また、上記実施形態の圧電／電歪デバイス１０においては、一対の保持部１３，１３の間に対象物を保持していたが、図１０に示したように、一対の保持部１３，１３の間にスペーサ１３ａを接着剤１３ｂ，１３ｂにより介在させてもよい。更に、図１１に示したように、上記実施形態に係る圧電／電歪デバイスの保持部の側面側（図１１においては下方面）に保持すべき対象物を接着等により保持してもよい。
【０１０８】
更に、図１２に示したように、上述した実施形態における固定部１１の中央部を切除して、一対の固定部１１ａ，１１ａを形成し、各固定部が各薄板部を保持するように構成するとともに、上記一対の薄板部１２，１２の先端部分を一体に連結する部分で保持部１３ａを構成してもよい。
【０１０９】
また、上記実施形態の圧電／電歪デバイス１０においては、薄板部１２，１２の先端部分（保持部１３，１３）の厚みが、同薄板部１２，１２の厚みＤｄ（図１を参照）よりも大きくされていたが、図４に示したものと同様、薄板部１２，１２の先端部分の厚みを前記厚みＤｄと同じにし、且つ、同先端部分の各々を所定角度だけ外側方向に屈曲させるように構成してもよい。これにより、一対の薄板部１２，１２の間に対象物を保持する際、それらの先端部分から同対象物を挿入し易くなる。また、保持すべき対象物を接着により固定する場合、接着剤の接着面への注入も容易になる。
【０１１０】
また、薄板部１２，１２の先端部分の厚みを前記厚みＤｄと同じにし、且つ、同先端部分の各々を所定角度だけ内側方向に屈曲させるように構成してもよい。これにより、保持すべき対象物を接着により固定する場合、同対象物が剥がれ難くなり、接着強度が向上する。
【０１１１】
また、上記実施形態の圧電／電歪デバイス１０において、その側端面を研磨することによって、薄板部１２，１２、若しくは、薄板部１２，１２と固定部１１との境界にクラックが発生する場合がある。この場合、前記側端面（研磨面）の表面が研磨により鏡面になっているから、反射型の金属顕微鏡、実体顕微鏡を用いてかかるクラックを検出することは困難である。
【０１１２】
しかしながら、視野絞りにて入射光を絞って基体に入射させることでクラックの検出が可能となる。これは、入射した光が固体内部で散乱し、散乱した光がクラックの界面でさえぎられ、この結果、クラックが発生している部位が目立って見えるようになることに基づく。なお、通過光を利用して観察することによっても同様の効果が得られるが、この場合、圧電／電歪デバイス１０を保持するための治具として透明なものを使用する必要がある。
【０１１３】
また、薄板部１２，１２（振動板）に発生したクラックの検出方法としては、同振動板の共振周波数を利用する方法がある。即ち、この方法は、振動板の共振周波数がクラックの発生により低下する現象を利用して、振動板の共振周波数が所定の正常範囲よりも低くなった場合にクラックの発生を検出するものである。
【０１１４】
しかしながら、クラックの発生による共振周波数の低下量は同クラックが小さいほど小さくなるから、振動板に小さいクラックが発生していても同振動板の共振周波数が所定の正常範囲内となって同小さいクラックを検出できない場合がある。即ち、かかる誤判定を回避するためには、共振周波数の測定前に、振動板に発生したクラックを、同振動板の共振周波数が前記所定の正常範囲を確実に下回る程度まで十分に成長させるための処理を予め行っておく必要がある。
【０１１５】
振動板に発生したクラックを成長させるための処理としては、振動板の共振周波数を含む所定の周波数帯域で圧電／電歪デバイス１０を駆動するための駆動信号の周波数を所定の周期をもって所定時間の間スイープさせる処理等が挙げられる。この場合、前記駆動信号の電圧（従って、駆動電力）は、既に振動板に発生しているクラックを成長させ得、且つ、クラックが発生していない振動板を破壊させない（クラックが発生していない振動板に新たなクラックを発生させない）ような適切な値に設定され、振動板の共振周波数は、同振動板の破壊強度に応じて設定される。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施形態に係る圧電／電歪デバイスの斜視図である。
【図２】図１に示した圧電／電歪デバイスと同圧電／電歪デバイスに保持された対象物の斜視図である。
【図３】図１に示した圧電／電歪デバイスの部分拡大正面図である。
【図４】図１に示した圧電／電歪デバイスの変形例の斜視図である。
【図５】本発明による圧電／電歪デバイスの製造方法において積層されるセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図６】図５に示したセラミックグリーンシートを積層・圧着したセラミックグリーンシート積層体の斜視図である。
【図７】図６に示したセラミックグリーンシートが一体焼成されて形成されたセラミック積層体の斜視図である。
【図８】圧電／電歪層積層体が形成された図７に示したセラミック積層体の斜視図である。
【図９】図８に示したセラミック積層体及び圧電／電歪層積層体の切断工程を示した図である。
【図１０】図１に示した圧電／電歪デバイスの他の変形例の斜視図である。
【図１１】図１に示した圧電／電歪デバイスに対象物を保持させる他の例を示した図である。
【図１２】図１に示した圧電／電歪デバイスの他の変形例の斜視図である。
【図１３】従来の圧電／電歪デバイスの斜視図である。
【図１４】図１３に示した圧電／電歪デバイスの製造過程において積層されるセラミックグリーンシートの斜視図である。
【図１５】図１４に示したセラミックグリーンシートが積層・圧着された後に一体焼成されて形成されたセラミック積層体の斜視図である。
【図１６】圧電／電歪層積層体が形成された図１５に示したセラミック積層体の斜視図である。
【図１７】図１６に示したセラミック積層体及び圧電／電歪層積層体の切断工程を示した図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１１…固定部、１２…薄板部、１３…保持部、１４…圧電／電歪素子、１４ａ１〜１４ａ５…電極（層状の電極、電極層）、１４ｂ１〜１４ｂ４…圧電／電歪層、２１ａ〜２１ｆ…セラミックグリーンシート、２２…セラミックグリーンシート積層体、２３…セラミック積層体、２４…圧電／電歪層積層体
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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