(57)【要約】      （修正有）【課題】小型でありながら、圧電素子への電気的接続に関する信頼性を改善した圧電アクチュエータを提供する。【解決手段】圧電アクチュエータ１０は、側面に一対の外部電極２４ａが形成されており、前記外部電極に電気的に接続される内部電極層が圧電体層を挟んで交互に積層される圧電素子２０と、前記圧電素子の積層方向における一対の端面にそれぞれ接合されるシャフト１２及び錘４０と、リードフレームを有しており前記外部電極にそれぞれ接合され、前記圧電素子に電力を供給する一対の配線部３０ａと、を有する。前記外部電極と前記配線部との電気的、かつ、物理的な接合面は、前記外部電極が形成される側面に垂直な方向から見て前記圧電素子の圧電活性領域に重なる活性接合領域を有しており、前記活性接合領域における接合面の外周は、前記積層方向に直交する面に平行な平行直線部分を有さない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面に一対の外部電極が形成されており、前記外部電極に電気的に接続される内部電極層が圧電体層を挟んで交互に積層される圧電素子と、
前記圧電素子の積層方向における一対の端面にそれぞれ接合されるシャフト及び錘と、
リードフレームを有しており前記外部電極にそれぞれ接合され前記圧電素子に電力を供給する一対の配線部と、を有し、
前記外部電極と前記配線部との電気的かつ物理的な接合面は、前記外部電極が形成される前記側面に垂直な方向から見て前記圧電素子の圧電活性領域に重なる活性接合領域を有しており、前記活性接合領域における前記接合面の外周は、前記積層方向に直交する面に平行な平行直線部分を有さないことを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記配線部は、前記リードフレームと前記外部電極に挟まれる導電性接合部を有することを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記リードフレームにおける前記外部電極に向き合う内側面の一部には、絶縁性の樹脂からなる絶縁層が、前記接合面の前記外周に接するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記活性接合領域における前記接合面の前記外周は、曲線で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記活性接合領域における前記接合面の前記外周は、前記積層方向に直交する面に交差する方向に延びる複数の交差直線部分で構成されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記活性接合領域における前記接合面の前記外周は、１以上の曲線部分と前記積層方向に直交する面に交差する方向に延びる１以上の交差直線部分とで構成されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象部材を駆動する圧電アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータは、圧電効果および逆圧電効果を利用し、機械的な変位と電気的な変位とを相互に変換する圧電素子の特性を利用するアクチュエータであり、対象物に直線的な変位を与えるリニアアクチュエータ等として様々な分野で利用されている。
【０００３】
圧電アクチュエータにより得られる機械的変位は比較的微小であるため、アクチュエータは、たとえばカメラ等のレンズ駆動用等として、精密かつ正確な制御が要求される用途に対して好適に利用される。また、このような圧電アクチュエータに含まれる圧電素子に対しては、圧電素子の側面に形成された外部電極に固定された接続端子等を介して、電力が供給される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３９５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年のカメラモジュール又はレンズモジュール等の小型化に伴い、圧電アクチュエータに用いられる圧電素子のサイズが縮小してきており、圧電素子への配線部材（接続端子等）と圧電素子の外部電極との接合面積が縮小する傾向にある。そのため、この部分の電気的な接続信頼性が不十分となり、外部からの衝撃や圧電アクチュエータの振動などにより、オープン不良等を生じる問題への対策が必要となっている。一方、小型化された圧電素子において、配線部材の接合面積を広く確保しようとすると、配線部の接合面が、圧電素子の圧電活性領域に重なってしまうが、このような接合状態では、圧電素子の圧電活性部において層間剥離が生じてしまう問題が生じる場合があり、問題となっている。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、小型でありながら、配線部の接続信頼性が高く、かつ、圧電素子の層間剥離を防止し得る圧電アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る圧電アクチュエータは、
側面に一対の外部電極が形成されており、前記外部電極に電気的に接続される内部電極層が圧電体層を挟んで交互に積層される圧電素子と、
前記圧電素子の積層方向における一対の端面にそれぞれ接合されるシャフト及び錘と、
リードフレームを有しており前記外部電極にそれぞれ接合され前記圧電素子に電力を供給する一対の配線部と、を有し、
前記外部電極と前記配線部との電気的かつ物理的な接合面は、前記外部電極が形成される前記側面に垂直な方向から見て前記圧電素子の圧電活性領域に重なる活性接合領域を有しており、前記活性接合領域における前記接合面の外周は、前記積層方向に直交する面に平行な平行直線部分を有さないことを特徴とする。
また、例えば、前記活性接合領域における前記接合面の前記外周は、
曲線で構成されてもよく、
前記積層方向に直交する面に交差する方向に延びる複数の交差直線部分で構成されてもよく、
前記活性接合領域における前記接合面の前記外周は、１以上の曲線部分と前記積層方向に直交する面に交差する方向に延びる１以上の交差直線部分とで構成されていてもよい。
【０００８】
本発明に係る圧電アクチュエータは、配線部と外部電極との接合面が、圧電活性領域に重なる活性接合領域を有しているため、接合面の面積を十分に確保することが可能であり、配線部と外部電極との接合信頼性が高い。さらに、活性接合領域における接合面の外周が、積層方向に直交する面、すなわち内部電極層と圧電体層との層間界面に平行な平行直線部分を有しないので、配線部と圧電素子との熱収縮率の差異や、側面の一部のみに配線部が固定されていること等に伴い生じる応力が、特定の層間界面に集中することを防止できる。活性接合領域における接合面の外周は、平行直線部分を有しない線を有しないように構成されればよいので、曲線で構成されてもよく、複数の交差直線部分で構成されてもよく、１以上の曲線部分と１以上の交差直線部分とで構成されていてもよい。
また、本発明に係る圧電アクチュエータは、配線部がリードフレームを有することにより、外部電極に対して信頼性の高い接合を実現できる。さらに、配線部がリードフレームを有するため、配線部が圧電素子の側面から突出する高さも抑制することが可能であり、このような圧電アクチュエータは、小型化に対して有利である。
【０００９】
また、例えば、前記配線部は、前記リードフレームと前記外部電極に挟まれる導電性接合部を有していてもよい。すなわち、リードフレームは、はんだや導電性接着剤等が硬化した導電性接合部を介して、外部電極に固定されていてもよく、溶接または熱圧着等により、直接外部電極に固定されていてもよい。
【００１０】
また、例えば、前記リードフレームにおける前記外部電極に向き合う内側面の一部には、絶縁性の樹脂からなる絶縁層が、前記接合面の前記外周に接するように設けられていてもよい。
【００１１】
また、例えば、前記リードフレームにおける前記外部電極に向き合う内側面の一部には、絶縁性の樹脂からなる樹脂層が、前記接合面の前記外周に接するように設けられていてもよい。
【００１２】
内側面に樹脂層を設けることにより、製造時に形成される接合面の外周の形状が、平行直線部分を有さない形状になるように、好適に制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電アクチュエータを示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す圧電アクチュエータにおける配線部の形状を表す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す圧電アクチュエータにおける接合面の形状を表す概念図である。
【図４】図４は、第１変形例に係る圧電アクチュエータに用いられる配線部および結合面の形状を表す概念図である。
【図５】図５は、第２変形例に係る圧電アクチュエータに用いられる配線部および結合面の形状を表す概念図である。
【図６】図６は、第３〜第６変形例に係るリードフレームの形状を表す概略図である。
【図７】図７は、第７変形例に係る圧電アクチュエータに用いられる配線部および結合面の形状を表す概念図である。
【図８】図８は、第８変形例に係るリードフレームの形状を表す概略図である。
【図９】図９は、第９変形例に係る圧電アクチュエータに用いられる配線部およびリードフレームの形状を表す概略図である。
【図１０】図１０は、図９に示す圧電アクチュエータにおける接合面の形状を表す概念図である。
【図１１】図１１は、第１０変形例に係るリードフレームの形状を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧電アクチュエータ１０を示す概念図である。圧電アクチュエータ１０は、圧電素子２０、シャフト１２、シャフト連結部１４、配線部３０ａ、３０ｂ、錘４０及び錘連結部５０を有する。
【００１６】
圧電素子２０は、略矩形の外形状を有している。断面図である図２に示すように、圧電素子２０における対向する側面２０ａ、２０ｂには、一対の外部電極２４ａ、２４ｂが形成されている。また、圧電素子２０では、外部電極２４ａに電気的に接続される内部電極層２２ａ及び外部電極２４ｂに電気的に接続される内部電極層２２ｂが、圧電体層２６を挟んで交互に積層されている。
【００１７】
図１及び断面図である図２に示すように、圧電素子２０は、積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる４つの側面と、積層方向の２つの端面（端面は、積層方向に垂直な方向に延びている）とを有している。なお、圧電アクチュエータ１０の説明では、積層方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な方向であって、配線部３０ａのリードフレーム３１における延長部３１ｂの延在方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向として説明を行う。
【００１８】
図１に示すように、外部電極２４ａは、圧電素子２０において積層方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる第１側面２０ａに形成されている。また、図２に示すように、外部電極２４ｂは、第１側面２０ａに対向する側面である第２側面２０ｂに形成されている。圧電素子２０の外部電極２４ａ、２４ｂは、第１側面２０ａ及び第２側面２０ｂの全体に形成されている。しかし、外部電極の形状及び配置としてはこれに限定されず、第１側面２０ａ及び第２側面２０ｂの一部に外部電極が形成されていてもよく、また、圧電素子２０における隣り合う側面に、一対の外部電極が形成されていてもよい。
【００１９】
図２に示す圧電素子２０における圧電体層２６の厚みは、特に制限されないが、好ましくは５〜５０μｍ程度である。また、圧電体層２６の材質は、圧電効果あるいは逆圧電効果を示す材料であれば、特に制限されず、たとえば、ＰｂＺｒｘＴｉ１−ｘＯ３、ＢａＴｉＯ３などが挙げられる。また、特性向上等のための成分が含有されていてもよく、その含有量は、所望の特性に応じて適宜決定すればよい。
【００２０】
内部電極層２２ａ、２２ｂを構成する導電材としては、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等の貴金属およびこれらの合金（Ａｇ−Ｐｄなど）、あるいはＣｕ、Ｎｉ等の卑金属およびこれらの合金などが挙げられるが、特に限定されない。外部電極２４ａ、２４ｂを構成する導電材料も特に限定されず、内部電極を構成する導電材と同様の材料を用いることができる。なお、さらに、外部電極２４ａ、２４ｂの外側には、上記各種金属のメッキ層やスパッタ層が形成してあってもよい。
【００２１】
図１に示すように、圧電素子２０の積層方向における一方の端面である第１端面２０ｅには、圧電アクチュエータ１０に慣性力を与える錘４０が接合されている。一方、圧電素子２０における第１端面２０ｅに対向する端面である第２端面２０ｆには、圧電素子２０の変位を伝える駆動部材としてのシャフト１２が、シャフト連結部１４を介して連結されている。
【００２２】
シャフト１２は、円柱状であり、シャフト１２において圧電素子２０の第２端面２０ｆに対向するシャフト端面の面積は、第２端面２０ｆの面積より広い。ただし、シャフト１２の形状及び大きさは特に限定されず、シャフト１２は円柱状以外の柱状又は棒状であってもよく、シャフト端面の面積は第２端面２０ｆの面積より狭くてもよい。
【００２３】
例えば、圧電アクチュエータ１０がレンズ駆動モジュールとして使用される場合、シャフト１２には、図示しない移動部材が、移動自在に係合される。移動部材は光学系等を保持しており、移動部材及びこれに保持される光学系は、圧電アクチュエータ１０の駆動力により、シャフト１２に沿ってＺ軸方向に変位することができる。
【００２４】
シャフト１２の材質は特に限定されないが、例えば金属やカーボン若しくは樹脂等を採用することができる。また、シャフト連結部１４の材質も、シャフト１２と圧電素子２０とを連結するものであれば特に限定されず、たとえば接着剤が硬化した接着剤硬化層等が例示される。
【００２５】
圧電素子２０の第１端面２０ｅに接合される錘４０は、第２端面２０ｆに連結されるシャフト１２に変位を与えるための慣性体として機能し、例えば、圧電素子２０及びシャフト１２より比重の大きい材料で構成される。錘４０の材質は特に限定されないが、例えば、タングステン等の比重の大きい金属又はそのような金属を含む合金等を採用することができる。
【００２６】
錘４０は、直方体の外形状を有しており、錘４０において圧電素子２０の第１端面２０ｅに対向する対向面４２の面積は、第１端面２０ｅの面積より広い。ただし、錘４０の形状は直方体に限定されず、平板状、円柱状等の他の形状であってもよい。また、錘連結部５０の材質も、錘４０と圧電素子２０とを連結するものであれば特に限定されず、たとえば接着剤が硬化した接着剤硬化層等が例示される。
【００２７】
図１及び図２に示すように、圧電アクチュエータ１０は、圧電素子２０に電力を供給する配線部３０ａ、３０ｂを有している。図１に示すように、配線部３０ａはリードフレーム３１を有し、リードフレーム３１は、外部電極２４ａに固定される先端部３１ａと、先端部３１ａからＸ方向に延びる延長部３１ｂとを有する。
【００２８】
リードフレーム３１は、例えば、銅又は銅合金のような良導体の金属材料による薄板で構成されるが、リードフレーム３１の材料は、導電性の金属材料を含んでいれば特に限定されない。リードフレーム３１の延長部３１ｂは、略一定の幅を有しており、略矩形の断面を有する帯状の導電線として機能する。リードフレーム３１の端部に形成されている先端部３１ａは、延長部３１ｂに接続しており、延長部３１ｂよりＺ方向の幅が広いか、または延長部３１ｂに対して屈曲した形状を有しているが、先端部３１ａの形状は特に限定されない。
【００２９】
本実施形態に係るリードフレーム３１は、導電材料のみで構成されているが、リードフレームとしてはこれに限定されず、後述する変形例のように、リードフレームは、導電材料と、導電材料の表面に形成された被膜とを有していてもよい。また、リードフレーム３１の厚みも特に限定されないが、例えば０．０５〜０．１５ｍｍとすることができる。
【００３０】
図２に示すように、配線部３０ｂは、配線部３０ａが取り付けられる外部電極２４ａに対向する外部電極２４ｂに、配線部３０ａとは対称に取り付けられている。配線部３０ｂは、配線部３０ａとは略対称の構造を有しており、取り付け構造は配線部３０ａと同様であるため、配線部３０ｂの細部の説明は省略する。
【００３１】
図２に示すように、配線部３０ａは、はんだや導電性接着剤が硬化した導電性接合部３９を有している。導電性接合部３９は、リードフレーム３１における外部電極２４ａに向き合う面である内側面３１ａａと、外部電極２４ａとの間に挟まれており、内側面３１ａａと外部電極２４ａとを電気的かつ物理的に接続している。
【００３２】
図３は、外部電極２４ａと配線部３０ａとの電気的かつ物理的な接合面３４を表しており、図３では、接合面３４に、ハッチングが施されている。接合面３４は、外部電極２４ａの表面に形成されており、接合面３４の外周形状は、外部電極２４ａ表面における導電性接合部３９の広がりに対応している。接合面３４の外周は、延長部３１ｂとの接合部分を除き、リードフレーム３１における先端部３１ａの外周に沿って形成されており、第１側面２０ａに垂直な方向（Ｙ軸正方向）から見た接合面３４の形状は、延長部３１ｂとの接合部分を除き、先端部３１ａと同様である。
【００３３】
図３に示すように、接合面３４は、第１側面２０ａに垂直な方向から見て、圧電素子２０の圧電活性領域２７に重なる活性接合領域３４ａと、圧電素子２０の圧電不活性領域に重なる不活性接合領域３４ｂとを有している。すなわち、接合面３４は、積層方向の両端部が円弧状である角丸長方形であり、その重心は圧電活性領域２７に重なる位置にあり、接合面３４における第１端面２０ｅ側の一部が、活性接合領域３４ａに重なっている。
【００３４】
ここで、圧電活性領域２７とは、積層方向に関して、内部電極層２２ａ、２２ｂのうち最も第１端面２０ｅに近い内部電極層２２ａ、２２ｂから、最も第２端面２０ｆに近い内部電極層２２ａ、２２ｂまでの間に挟まれた領域を意味する。また、圧電不活性領域２８とは、積層方向に関して、内部電極層２２ａ、２２ｂのうち最も第１端面２０ｅに近い内部電極層２２ａ、２２ｂより第１端面２０ｅに近い領域と、最も第２端面２０ｆに近い内部電極層２２ａ、２２ｂより第２端面２０ｆに近い領域とを意味する。
【００３５】
図３に示すように、圧電活性領域２７における接合面３４の外周である活性領域外周３５は、曲がっている曲線部分３５ａ、３５ｃ、３５ｅと、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に交差する方向に延びる交差直線部分３５ｂ、３５ｄとで構成され、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。
【００３６】
このような圧電アクチュエータ１０は、その活性領域外周３５が、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しないので、圧電素子２０で層間剥離が生じたり、圧電素子２０の抗折強度が低下したりする問題を防止できる。すなわち、活性領域外周３５が平行直線部分を有する場合は、その平行直線部分は、積層方向に直交する方向から見て、内部電極層２２ａ、、２２ｂと圧電体層２６の層間界面に、積層方向の両側を挟まれる。このような配置になると、例えばリードフレームが接合後に熱収縮するような場合、平行直線部分に隣接する層間界面に応力が集中し、層間剥離を生じる問題が発生し得る。また、このような配置になると、接合面３４が第１側面２０ａの一部のみに形成されていることに伴い第１側面２０ａの近傍に生じる応力が、平行直線部分に隣接する層間界面に集中する問題が生じ得る。
【００３７】
しかしながら、圧電アクチュエータ１０は、その活性領域外周３５が、曲線部分３５ａ、３５ｃ、３５ｅや交差直線部分３５ｂ、３５ｄのみで構成されている。各曲線部分３５ａ、３５ｃ、３５ｅ及び交差直線部分３５ｂ、３５ｄは、積層方向に直交する方向から見て、内部電極層２２ａ、２２ｂと圧電体層２６との層間界面を跨いでいる。したがって、圧電アクチュエータ１０は、活性領域外周３５の近傍で生じる応力を、複数の層間界面に分散させることができ、特定の層間界面に応力が集中することを好適に防止できる。
【００３８】
また、圧電アクチュエータ１０は、延長部３１ｂに比べて幅が広い先端部３１ａを有するリードフレーム３１を用いることにより、配線部３０ａの外部電極２４ａに対する接合信頼性を高めることができる。なぜなら、このようなリードフレーム３１を用いることにより、内側面３１ａａと外部電極２４ａとに挟まれる導電性接合部３９を、薄く、一定の厚みで、比較的広い範囲に形成することができるからである。また、圧電アクチュエータ１０は、リードフレーム３１が薄いため、リード線をはんだづけするような従来の圧電アクチュエータに比べて、配線部３０ａ、３０ｂが外部電極２４ａ、２４ｂから突出する高さを抑制することができるため、小型化に対して有利である。
【００３９】
図１〜図３に示す圧電アクチュエータ１０は、たとえば以下のような方法で製造される。
【００４０】
圧電アクチュエータ１０の製造方法では、まず、圧電素子２０を準備する。圧電素子２０は、焼成後に内部電極層２２ａ、２２ｂとなる所定パターンの内部電極ペースト膜が形成されたグリーンシートと、内部電極ペースト膜を持たないグリーンシートとを、用意する。
【００４１】
グリーンシートは、例えば以下のような方法で作製される。まず、圧電体層２６を構成する材料の原料を湿式混合等の手段によって均一に混合した後、乾燥させる。次に、適切に選定された焼成条件で仮焼成し、仮焼粉を湿式粉砕する。そして、粉砕された仮焼粉末にバインダを加えてスラリー化する。次に、スラリーをドクターブレード法またはスクリーン印刷法等の手段によってシート化し、その後に乾燥させて、内部電極ペースト膜を持たないグリーンシートを得る。さらに、上述した導電材を含む内部電極ペーストを、印刷法等の手段により、グリーンシートの上に塗布することで、所定パターンの内部電極ペースト膜が形成されたグリーンシートが得られる。なお、圧電体層２６を構成する材料の原料には、不可避的不純物が含まれていてもよい。
【００４２】
各グリーンシートを準備した後、準備したグリーンシートを重ね合わせ、圧力を加えて圧着し、乾燥工程等の必要な工程を経た後、切断し、グリーンの素子本体の集合体を得る。
【００４３】
次に、得られた積層体を所定条件で焼成して焼結体を得た後、ダイシングソー等を用いて該焼結体を切断する。さらに、焼結体における第１側面２０ａ、第２側面２０ｂに相当する部分に、外部電極２４ａ、２４ｂを形成し、この電極に直流電圧を印加して圧電体層２６の分極処理を行うことにより、圧電素子２０が得られる（図１参照）。なお、得られた圧電素子２０にバレル研磨を行って、圧電素子２０の角部および稜線部をＲ面加工しておくことも好ましい。
【００４４】
次に、圧電素子２０の外部電極２４ａに対して、リードフレーム３１の先端部３１ａを固定し、配線部３０ａを形成する。リードフレーム３１の固定は、例えば予備はんだを形成した内側面３１ａａを外部電極２４ａに押し当て、先端部３１ａに対して外側からヒータチップを押し当てることで予備はんだを溶融させることにより行うことができる。外部電極２４ｂに接続される配線部３０ｂも、配線部３０ａと同様にして形成する。
【００４５】
さらに、接着剤を塗布した錘４０に対して、配線部３０ａ、３０ｂを固定した圧電素子２０の第１端面２０ｅを押し当てたのち、接着剤を硬化させ、圧電素子２０と錘４０とを連結する。最後に、圧電素子２０の第２端面２０ｆに対して、シャフト１２を接着剤等で接合することにより、図１に示すような圧電アクチュエータ１０を得る。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４７】
図４（ａ）は、第１変形例に係る圧電アクチュエータにおける配線部１３０ａの形状を表す部分側面図であり、図４（ｂ）は配線部１３０ａと外部電極２４ａとの接合面１３４を表す概念図である。第２変形例に係る圧電アクチュエータは、配線部１３０ａおよび接合面１３４の形状が異なることを除き、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様であるため、第１変形例の説明では、圧電アクチュエータ１０との相違点を説明する。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、配線部１３０ａのリードフレーム１３１は、先端部１３１ａの形状が、図１に示すリードフレーム３１とは異なっており、先端部１３１ａの積層方向の長さが延長されている。また、図４（ｂ）は、外部電極２４ａと配線部１３０ａとの電気的かつ物理的な接合面１３４を表している。接合面１３４の外周１３５は、図３に示す実施形態と同様に、リードフレーム１３１における延長部１３１ｂとの接合部分を除き、リードフレーム１３１における先端部１３１ａの外周に沿って形成されている。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、接合面１３４は、第１側面２０ａに垂直な方向から見て、圧電素子２０の圧電活性領域２７に重なる活性接合領域１３４ａと、圧電素子２０の圧電不活性領域に重なる不活性接合領域１３４ｂとを有している。圧電活性領域２７における接合面３４の外周である活性領域外周１３５は、曲がっている曲線部分１３５ａ、１３５ｃ、１３５ｅと、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に交差する方向に延びる交差直線部分１３５ｂ、１３５ｄ、１３５ｆとで構成され、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。
【００５０】
したがって、このような配線部１３０ａを有する第１変形例の圧電アクチュエータも、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様の効果を奏する。なお、図４（ｂ）に示すように、圧電不活性領域２８における接合面３４の外周１３５は、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分１３６ａを有している。しかし、圧電不活性領域２８に平行直線部分１３６ａが配置されていても、このような平行直線部分１３６ａは、内部電極層２２ａ、２２ｂと圧電体層２６の層間界面に、積層方向の両側を挟まれないため、圧電活性領域２７に平行直線部分が配置される場合ほどの問題は生じない。
【００５１】
図５（ａ）は、第２変形例に係る圧電アクチュエータにおける配線部２３０ａの形状を表す部分側面図であり、図４（ｂ）は配線部２３０ａと外部電極２４ａとの接合面２３４を表す概念図である。第２変形例に係る圧電アクチュエータは、配線部２３０ａおよび接合面２３４の形状が異なることを除き、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様であるため、第２変形例の説明では、圧電アクチュエータ１０との相違点を説明する。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、配線部２３０ａのリードフレーム２３１は、先端部２３１ａの形状が、図１に示すリードフレーム３１とは異なっており、先端部２３１ａが略楕円形状である。また、図５（ｂ）に示すように、接合面２３４の外周２３５は、図３に示す実施形態と同様に、リードフレーム２３１における延長部２３１ｂとの接合部分を除き、リードフレーム２３１における先端部２３１ａの外周に沿って形成されている。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、接合面２３４は、第１側面２０ａに垂直な方向から見て、圧電素子２０の圧電活性領域２７に重なる活性接合領域のみで構成されている。圧電活性領域２７における接合面２３４の外周２３５は、楕円状の曲線で構成されており、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。したがって、このような配線部２３０ａを有する第２変形例の圧電アクチュエータも、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様の効果を奏する。
【００５４】
図６（ａ）〜（ｄ）は、リードフレームの他の変形例を示す概略図である。図６（ａ）は第３変形例に係るリードフレーム２７１の概略図である。リードフレーム２７１は、先端部２７１ａがＺ軸方向へ延びながら蛇行する形状を有している。図６（ｂ）は第４変形例に係るリードフレーム２８１の概略図である。リードフレーム２８１は、先端部２８１ａがＺ軸方向へ延びながら蛇行する形状を有しており、かつ、延長部２８１ｂが湾曲している。
【００５５】
図６（ｃ）は、第５変形例に係るリードフレーム２９１の概略図である。リードフレーム２９１は、先端部２９１ａが、延長部２９１ｂとの接続部分からＺ軸正方向へ湾曲する形状を有している。図６（ｄ）は、第６変形例に係るリードフレーム３０１の概略図である。リードフレーム３０１は、先端部３０１ａが、延長部３０１ｂとの接続部分からＺ軸正方向へ湾曲する形状を有しており、かつ、延長部３０１ｂが湾曲している。これらのリードフレーム２７１、２８１、２９１、３０１を用いる圧電アクチュエータでも、実施形態と同様に、先端部２７１ａ、２８１ａ、２９１ａ、３０１ａの外周に沿って形成される接合面を介して、図１等に示す圧電素子２０の外部電極２４ａに固定される。
【００５６】
このようなリードフレーム２７１、２８１、２９１、３０１を用いる圧電アクチュエータにおいても、実施形態と同様に、圧電不活性領域における接合面の外周は、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。したがって、図６（ａ）〜（ｄ）に示すリードフレーム２７１、２８１、２９１、３０１を用いる圧電アクチュエータも、第１実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様の効果を奏する。
【００５７】
図７（ａ）は、第７変形例に係る圧電アクチュエータにおける配線部３３０ａの形状を表す部分側面図であり、図７（ｂ）は配線部３３０ａと外部電極２４ａとの接合面３３４を表す概念図である。第７変形例に係る圧電アクチュエータは、配線部３３０ａおよび接合面３３４の形状が異なることを除き、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様であるため、第７変形例の説明では、圧電アクチュエータ１０との相違点を説明する。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、配線部３３０ａのリードフレーム２３１は、先端部３３１ａの形状が、図１に示すリードフレーム３１とは異なっており、先端部３３１ａが多角形状である。また、図７（ｂ）に示すように、接合面３３４の外周３３５は、図３に示す実施形態と同様に、リードフレーム３３１における延長部３３１ｂとの接合部分を除き、リードフレーム３３１における先端部３３１ａの外周に沿って形成されている。
【００５９】
図７（ｂ）に示すように、接合面３３４は、第１側面２０ａに垂直な方向から見て、圧電素子２０の圧電活性領域２７に重なる活性接合領域のみで構成されている。圧電活性領域２７における接合面３３４の外周３３５は、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に交差する方向に延びる交差直線部分３３５ａ〜３３５ｆのみで構成され、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。したがって、このような配線部３３０ａを有する第２変形例の圧電アクチュエータも、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様の効果を奏する。
【００６０】
図８は、第８変形例に係るリードフレーム４３１の概略図である。リードフレーム４３１の先端部４３１ａも、図７（ａ）に示すリードフレーム３３１と同様に、多角形状である。図７（ａ）に示すリードフレーム３３１の代わりに、第８変形例に係るリードフレーム４３１を用いた場合でも、先端部４３１ａの外周に沿って形成される接合面は、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。したがって、このようなリードフレーム４３１を有する第８変形例の圧電アクチュエータも、第７変形例に係る圧電アクチュエータと同様の効果を奏する。
【００６１】
図９（ａ）は、第９変形例に係る圧電アクチュエータにおける配線部５３０ａの形状を表す部分側面図であり、図９（ｂ）は、配線部５３０ａが有するリードフレーム５３１における先端部５３１ａの内側面５３１ａａの状態を表す概念図である。第９変形例に係る圧電アクチュエータは、配線部５３０ａおよび接合面５３４の形状と、先端部５３１ａの内側面５３１ａａの一部に、絶縁性の樹脂からなる樹脂層５３２が形成されていることが異なることを除き、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様であるため、第９変形例の説明では、圧電アクチュエータ１０との相違点を説明する。
【００６２】
リードフレーム５３１における先端部５３１ａは、第１側面２０ａに垂直な方向から見て長方形であり、第１実施形態に係るリードフレーム３１のように先端部と接合面の形状が同様であれば、接合面が積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有すると考えられる。
【００６３】
しかしながら、リードフレーム５３１における外部電極２４ａに向き合う内側面５３１ａａ、５３１ｂａには、図９（ｂ）に示すように、樹脂層５３２、５３３が形成されている。樹脂層５３２は、内側面５３１ａａ、５３１ｂａのうち先端部５３１ａの４角と、延長部５３１ｂにおける先端部５３１ａとの接続部分に形成されている。
【００６４】
図１０は、外部電極２４ａと配線部５３０ａとの電気的かつ物理的な接合面５３４を表しており、図１０では、接合面５３４に、ハッチングが施されている。接合面５３４の外周形状は、実施形態で述べたように、外部電極２４ａ表面における導電性接合部の広がりに対応している。ここで、リードフレーム５３１の内側面５３１ａａ、５３１ｂａのうち、樹脂層５３２、５３３が形成されている先端部５３１ａの４角には、はんだ等の濡れ性の性質により、導電性接合部が広がらない。したがって、接合面５３４の外周は、リードフレーム５３１における先端部３１ａの外周に沿って形成されず、接合面３４は、積層方向の両端部が円弧状である角丸長方形となっている。
【００６５】
したがって、圧電活性領域２７における接合面３４の外周５３５は、曲がっている曲線部分５３５ａ、５３５ｃと、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に交差する方向に延びる交差直線部分５３５ｂ、５３５ｄとで構成され、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有しない。
【００６６】
第９変形例に係る圧電アクチュエータも、実施形態に係る圧電アクチュエータ１０と同様の効果を奏する。また、リードフレーム５３１の内側面５３１ａａ、５３１ｂａには、樹脂層５３２が接合面５３４の外周５３５に接するように設けられている。リードフレーム５３１の内側面５３１ａａ、５３１ｂａに形成された樹脂層５３２は、はんだ等が付着しにくいため、当該樹脂層５３２の形成位置によって、導電性接合部の広がりを好適に制御できる。したがって、このようなリードフレーム５３１を用いることで、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有さない形状になるように、接合面５３４の形状を確実に制御できる。なお、図９（ｂ）に示す樹脂層５３３のように、リードフレーム５３１の内側面５３１ａａ、５３１ｂａのうち、先端部５３１ａに近い延長部５３１ｂの内側面５３１ｂａに樹脂層５３３を設けてもよい。
【００６７】
図１１は第１０変形例に係るリードフレーム６３１の概略図である。リードフレーム６３１は、先端部６３１ａが円形であり、延長部６３１ｂにおける外部電極に対向する面に樹脂層６３３が形成されている。図１１のようなリードフレーム６３１では、帯状の延長部６３１ｂの内側面にはんだや導電性接着剤のような導電性接合部が付着すると、接合面の外周が、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有するおそれがある。しかしながら、図１１のように延長部６３１ｂの内側面に樹脂層６３３を形成することにより、積層方向に直交する面（ＸＹ平面）に平行な平行直線部分を有さない形状になるように、接合面の形状を確実に制御できる。
【符号の説明】
【００６８】
１０…圧電アクチュエータ
１２…シャフト
１４…シャフト連結部
２０…圧電素子
２０ａ…第１側面
２０ｂ…第２側面
２０ｅ…第１端面
２０ｆ…第２端面
２２ａ、２２ｂ…内部電極層
２４ａ、２４ｂ…外部電極
２６…圧電体層
３０ａ、３０ｂ、１３０ａ、２３０ａ、３３０ａ、５３０ａ…配線部
３１、１３１、２３１、２７１、２８１、２９１、３０１、３３１、４３１、５３１、６３１…リードフレーム
３１ａ、１３１ａ、２３１ａ、２７１ａ、２８１ａ、２９１ａ、３０１ａ、３３１ａ、４３１ａ、５３１ａ、６３１ａ…先端部
３１ａ、１３１ｂ、２３１ｂ、２８１ｂ、２９１ｂ、３０１ｂ、３３１ｂ、４３１ｂ、５３１ｂ、６３１ｂ…延長部
３４、１３４、２３４、３３４、５３４…接合面
３４ａ、１３４ａ…活性接合領域
３４ｂ、１３４ｂ…不活性接合領域
３５、１３５、２３５、３３５、５３５…外周
３５ａ、３５ｃ、３５ｅ、１３５ａ、１３５ｃ、１３５ｅ、５３５ａ、５３５ｃ…曲線部分
３５ｂ、３５ｄ、１３５ｂ、１３５ｄ、１３５ｆ、３３５ａ、３３５ｂ、３３５ｃ、３３５ｄ、３３５ｅ、３３５ｆ、５３５ｂ、５３５ｄ…交差直線部分
１３６ａ…平行直線部分
３９…導電性接合部
４０…錘
５０…錘連結部
【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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