(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ板面が相対向して配された一対の薄板部（１２ａ，１２ｂ）と、前記一対の薄板部（１２ａ，１２ｂ）の各一方の端部の相対向する面間に挟まれて設けられた矩形体状の固定部（１４）と、前記一対の薄板部（１２ａ，１２ｂ）の各他方の端部の相対向する面にそれぞれ設けられた突起状の可動部（２２ａ，２２ｂ）とを有する圧電／電歪デバイス（１０）の製造方法であって、
後に前記薄板部（１２ａ，１２ｂ）を構成する第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）の一主面に、少なくとも１回の厚膜形成処理を施して、後に前記可動部（２２ａ，２２ｂ）となる突起部（７２）を形成する工程と、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）と後に前記固定部（１４）を構成する第２のセラミックグリーンシート（６４）とを積層してセラミックグリーン積層体（５０）とする工程と、
前記セラミックグリーン積層体（５０）を焼成一体化してセラミック積層体（５２）とする工程と、
前記セラミック積層体（５２）上に圧電／電歪素子（１８ａ，１８ｂ）を形成し、焼成した後、不要な部分を切除して圧電／電歪デバイス（１０）を作製する工程とを有することを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ、６０Ｂ）における前記薄板部（１２ａ，１２ｂ）の前記一方の端部となる部分から前記薄板部（１２ａ，１２ｂ）の前記他方の端部となる部分に向かう方向を幅方向としたとき、
前記突起部（７２）の前記幅方向の長さ（幅（Ｌ））が３０μｍ以上であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）の厚み（Ｈ）が２〜５０μｍであることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）の中央の最も厚い部分の厚みをＨ２、前記突起部（７２）のうち、前記最も厚い部分の周部の厚みをＨ１としたとき、
Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４
であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）の中央部分の厚みをＨ１、前記突起部（７２）のうち、前記中央部分の周部における最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、
Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４
であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）の厚み（Ｈ）が均一になる場合の前記突起部（７２）を形成するための材料の粘度をＡ（万ｃｐｓ）としたとき、該粘度Ａよりも高い粘度の材料で前記突起部（７２）を形成することを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）に前記突起部（７２）を形成する際に、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）に第１の突起部（７２Ａ）を形成した後、該第１の突起部（７２Ａ）上に第２の突起部（７２Ｂ）をその一部が重なるように位置をずらして形成することを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記第１の突起部（７２Ａ）又は第２の突起部（７２Ｂ）の厚みをＨ１、前記第１の突起部（７２Ａ）と第２の突起部（７２Ｂ）との重なり部分（８０）の最も厚い部分（８２）の厚みをＨ２としたとき、
Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４
であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項７記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記第１の突起部（７２Ａ）と第２の突起部（７２Ｂ）との重なり部分（８０）の厚みをＨ１、前記第１の突起部（７２Ａ）又は第２の突起部（７２Ｂ）の最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、
Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４
であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）に前記突起部（７２）を形成する際に、
前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）に複数の突起部（７２）をそれぞれ分離して形成することを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）は、前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）と同様な組成のセラミック材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成されることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）は、セラミック材料と金属材料と有機バインダーと有機溶剤を含むペーストを使用して形成されていることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記金属材料は、白金族金属であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）が前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）と同様な組成のセラミック材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成される場合に、
前記突起部（７２）の気孔率は、５０％以下であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の圧電／電歪デバイスの製造方法において、
前記突起部（７２）が前記第１のセラミックグリーンシート（６０Ａ，６０Ｂ）と異なる材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成される場合に、
前記突起部（７２）の気孔率は、５〜３０％であることを特徴とする圧電／電歪デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対向する一対の薄板部と、これら薄板部を支持する固定部と、前記一対の薄板部の先端部分に突起部を有するセラミック基体を具備した圧電／電歪デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電／電歪層を用いたアクチュエータ素子やセンサ素子等の圧電／電歪デバイスでは、セラミック基体上に一方の電極層からなる配線パターンを、例えば印刷にて形成し、更にその上に、圧電／電歪層を印刷によって形成した後、焼成にて固着させ、その後、他方の電極層からなる配線パターンを形成するようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
そして、配線パターンに対する電気信号の供給により、圧電／電歪層に電界が印加され、その結果、当該圧電／電歪層を変位させるというアクチュエータ素子として使用される他、前記圧電／電歪層に加えられた圧力に応じて発生した電気信号を配線パターンより取り出すセンサ素子として使用することができる。
【０００４】
また、本出願人は、圧電／電歪デバイスの長寿命化、圧電／電歪デバイスのハンドリング性並びに可動部への部品の取付性又は圧電／電歪デバイスの固定性を向上させることができる圧電／電歪デバイスを提案した（例えば特許文献２参照）。この圧電／電歪デバイスにおいては、相対的に低電圧で可動部を大きく変位することができると共に、デバイス、特に、可動部の変位動作の高速化（高共振周波数化）を達成させることができ、しかも、有害な振動の影響を受け難く、高速応答が可能で、機械的強度が高く、ハンドリング性、耐衝撃性、耐湿性に優れた変位素子、並びに可動部の振動を精度よく検出することが可能なセンサ素子を得ることができる。
【０００５】
この提案例に係る圧電／電歪デバイスにおいて２００は、図１８に示すように、固定部２０２及び物品２０４と薄板部２０６ａ及び２０６ｂとの接着に用いる接着剤２０８として共に流動性の高い接着剤を用いた場合であって、特に、薄板部２０６ａ及び２０６ｂに接着剤２０８の形成領域を区画するための突起２１０を設けた例が示されている。これにより、固定部２０２及び物品２０４にそれぞれ接着剤２０８を介して薄板部２０６ａ及び２０６ｂを接着する際に、前記突起２１０によって接着剤２０８の形成場所を規定することができるという効果を奏する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３２０１０３号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１０８９３５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような圧電／電歪デバイスにおいて、薄板部をセラミックスにて構成した場合に、突起の形成手法並びに突起の形状を最適化することで、突起の形状が薄板部の機械的特性に影響を及ぼすおそれのない高性能な圧電／電歪デバイスを作製することができる圧電／電歪デバイス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／電歪デバイスの製造方法は、それぞれ板面が相対向して配された一対の薄板部と、前記一対の薄板部の各一方の端部の相対向する面間に挟まれて設けられた矩形体状の固定部と、前記一対の薄板部の各他方の端部の相対向する面にそれぞれ設けられた突起状の可動部とを有する圧電／電歪デバイスの製造方法であって、後に前記薄板部を構成する第１のセラミックグリーンシートの一主面に、少なくとも１回の厚膜形成処理を施して、後に前記可動部となる突起部を形成する工程と、前記第１のセラミックグリーンシートと後に前記固定部を構成する第２のセラミックグリーンシートとを積層してセラミックグリーン積層体とする工程と、前記セラミックグリーン積層体を焼成一体化してセラミック積層体とする工程と、前記セラミック積層体上に前記圧電／電歪素子を形成し、焼成した後、不要な部分を切除して前記圧電／電歪デバイスを作製する工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、厚膜形成処理としては、例えばスクリーン印刷、電気泳動法、刷毛塗り、転写、ディッピング法等を採用することができる。
【００１０】
この発明では、後に薄板部となる第１のセラミックグリーンシートの一主面に厚膜形成処理にて突起部を形成するようにしたので、突起部の形状を様々に変えることが可能となる。従って、本発明では、セラミック材にて構成された薄板部の、突起部の形状による機械的特性への影響を抑制することができる。
【００１１】
これにより、その後の不要な部分の切除工程を経て圧電／電歪デバイスを作製したとき、突起部が可動部として構成されることになるが、この可動部による効果、即ち、可動部の互いに対向する端面（取付面）間に、部品を挟むように取り付ける際に、前記可動部は、取り付けに使用する接着剤の量（厚み）と位置（接着面積）を規定するための機能を果たすこととなる。また、薄板部と部品との間に介在して該部品を接着する接着剤の部分も可動部として作用することになり、該接着剤と部品との境界面も可動部の取付面として機能することになる。
【００１２】
そして、前記製造方法において、前記第１のセラミックグリーンシートにおける前記薄板部の前記一方の端部となる部分から前記薄板部の前記他方の端部となる部分に向かう方向を幅方向としたとき、前記突起部の前記幅方向の長さ（幅（Ｌ））が３０μｍ以上であることが好ましい。これにより、簡便なスクリーン印刷を用いて突起部を形成することが可能となる。
【００１３】
また、前記突起部の厚みが２〜５０μｍであることが好ましい。厚みが小さすぎると、その後に可動部とした場合に、物品を取り付ける際の接着剤の制御が困難になるおそれがある。なお、突起部の厚みを５０μｍ以上とする場合は、スクリーン印刷以外の方法で行うことが好ましい。
【００１４】
また、前記突起部の中央の最も厚い部分の厚みをＨ２、前記突起部のうち、前記最も厚い部分の周部の厚みをＨ１としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４であってもよいし、前記突起部の中央部分の厚みをＨ１、前記突起部のうち、前記中央部分の周部における最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４としてもよい。後者の場合、突起部の中央部分に凹部ができることから、その後に可動部として物品を取り付ける際に、接着剤を前記凹部にて確実にせき止めることができる。
【００１５】
また、前記製造方法において、前記突起部の厚みが均一になる場合の前記突起部を形成するための材料の粘度をＡ（万ｃｐｓ）としたとき、該粘度Ａよりも高い粘度の材料で前記突起部を形成するようにしてもよい。これにより、突起部を１回のスクリーン印刷処理で形成した場合に、前記突起部の中央部分に凹部を形成することができ、上述した効果を得ることができる。
【００１６】
また、前記第１のセラミックグリーンシートに前記突起部を形成する際に、前記第１のセラミックグリーンシートに第１の突起部を形成した後、該第１の突起部上に第２の突起部をその一部が重なるように位置をずらして形成するようにしてもよい。
【００１７】
これにより、突起部の厚みを大きくすることができ、併せて、突起部の第１のセラミックグリーンシートに接する部分の勾配をなだらかにすることができる。突起部の厚みが大きくなると、その後に可動部とした際において、可動部と薄板部との境界部分において応力が集中しやすくなるおそれがある。しかし、可動部と薄板部との境界部分の勾配がなだらかで、該境界部分の角度が鈍角に形成されていることから、前記境界部分での応力を分散させることができ、１箇所に集中する応力を小さくすることができる。これは、圧電／電歪デバイスの耐衝撃性を高める上で有利となる。
【００１８】
そして、前記第１の突起部又は第２の突起部の厚みをＨ１、前記第１の突起部と第２の突起部との重なり部分の最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４とすることで、突起部全体の厚みを低く抑えることができ、その後に可動部にした場合に、薄板部との境界部分における応力集中を抑制することができる。
【００１９】
また、前記第１の突起部と第２の突起部との重なり部分の厚みをＨ１、前記第１の突起部又は第２の突起部の最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４としてもよい。これにより、前記第１の突起部と第２の突起部との重なり部分において凹部が形成され、その後に可動部として物品を取り付ける際に、接着剤が前記凹部にて確実にせき止めることが可能となり、物品の接着強度を確保することができる。
【００２０】
また、本発明は、前記第１のセラミックグリーンシートに前記突起部を形成する際に、前記第１のセラミックグリーンシートに複数の突起部をそれぞれ分離して形成するようにしてもよい。これにより、取り付けに使用する接着剤の量（厚み）と位置（接着面積）を規定するための効果を更に向上させることができる。
【００２１】
そして、前記突起部は、前記第１のセラミックグリーンシートと同様な組成のセラミック材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成するようにしてもよい。これにより、その後、焼成等を行ってセラミック基体を作製した場合に、前記突起部が可動部となり、第１のセラミックグリーンシートが薄板部となるが、このとき、可動部との密着力を向上させることができる。
【００２２】
前記ペーストとして、前記セラミック材料或いは、異なる組成のセラミック材料と金属材料とのサーメットと有機バインダーと有機溶剤を含むペーストを使用するようにしてもよい。前記金属材料としては、セラミック基体を作製するための焼成処理において、突起部が高温に曝されることから、耐熱性の高い白金族金属であることが好ましい。中でも白金が最も好ましい。
【００２３】
また、前記製造方法において、前記突起部が前記第１のセラミックグリーンシートと同様な組成のセラミック材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成される場合に、前記突起部の気孔率は、５０％以下であることが好ましく、更に好ましくは、３０％以下である。気孔率が５０％を超えると、突起部の形状、ひいては可動部の形状を一定の形状に維持させることが困難になるおそれがあり、可動部の強度が低くなるおそれがあるからである。
【００２４】
また、前記製造方法において、前記突起部が前記第１のセラミックグリーンシートと異なる材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成される場合に、前記突起部の気孔率は、５〜３０％であることが好ましい。第１のセラミックグリーンシートとの熱膨張率の差に基づいて発生する応力を低減することができるからである。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明に係る圧電／電歪デバイスの製造方法によれば、薄板部をセラミックスにて構成した場合に、突起の形成手法並びに突起の形状を最適化することで、突起の形状が薄板部の機械的特性に影響を及ぼすおそれのない高性能な圧電／電歪デバイスを作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る圧電／電歪デバイスの製造方法の実施の形態例について図１〜図１７Ｂを参照しながら説明する。
【００２７】
まず、本実施の形態に係る製造方法によって作製される圧電／電歪デバイス１０について図１を参照しながら説明する。
【００２８】
この圧電／電歪デバイス１０は、圧電／電歪素子により電気的エネルギと機械的エネルギとを相互に変換する素子を包含する概念である。従って、各種アクチュエータや振動子等の能動素子、特に、逆圧電効果や電歪効果による変位を利用した変位素子として最も好適に用いられるほか、加速度センサ素子や衝撃センサ素子等の受動素子としても好適に使用され得る。
【００２９】
そして、この圧電／電歪デバイス１０は、図１に示すように、相対する一対の薄板部１２ａ及び１２ｂと、これら薄板部１２ａ及び１２ｂを支持する固定部１４とが一体に形成されたセラミック基体１６を具備し、一対の薄板部１２ａ及び１２ｂの各一部にそれぞれ圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂが形成されて構成されている。
【００３０】
つまり、この圧電／電歪デバイス１０は、前記圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂの駆動によって一対の薄板部１２ａ及び１２ｂが変位し、あるいは薄板部１２ａ及び１２ｂの変位を、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂにより検出する構成を有する。従って、図１の例では、薄板部１２ａ及び１２ｂと圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂにて機能部２０ａ及び２０ｂが構成されることになる。このことから、一対の薄板部１２ａ及び１２ｂは、固定部１４によって振動可能に支持された振動部として機能することになる。
【００３１】
更に、一対の薄板部１２ａ及び１２ｂは、各先端部分の後に部品や部材が取り付けられる部分に突起部７２が形成されており、該突起部７２並びに部品や部材を取り付けるための接着剤７６（図１１Ｂ参照）を含む部分が一対の薄板部１２ａ及び１２ｂの変位動作に伴って変位する可動部２２ａ及び２２ｂとして機能することになる。以下、一対の薄板部１２ａ及び１２ｂの先端部分において後に部品や部材を取付ける部分（突起部７２、取り付け用接着剤を含む）を可動部２２ａ及び２２ｂと記す。
【００３２】
また、可動部２２ａ及び２２ｂの互いに対向する端面２４ａ及び２４ｂ間には、空隙（空気）２６を介在させるようにしてもよいし、図示しないが、これら端面２４ａ及び２４ｂの間に可動部２２ａ及び２２ｂの構成部材と同じ材質、あるいは異なる材質からなる複数の部材を介在させるようにしてもよい。この場合、各可動部２２ａ及び２２ｂの互いに対向する端面２４ａ及び２４ｂは、取付面２４ａ及び２４ｂとしても機能することになる。従って、端面２４ａ及び２４ｂを取付面２４ａ及び２４ｂとも記す。
【００３３】
特に、突起部７２は、その先端面２８が薄板部１２ａ及び１２ｂの先端面３０よりも固定部１４寄りに位置している。そのため、部品を取付面２４ａ及び２４ｂ間に挟むように取り付ける際に、前記突起部７２は、取り付けに使用する接着剤の量（厚み）と位置（接着面積）を規定するための機能を果たすこととなる。また、薄板部１２ａ及び１２ｂと部品との間に介在して該部品を接着する接着剤７６（図１１Ｂ参照）も可動部として作用することになり、該接着剤７６と部品との境界面も可動部２２ａ及び２２ｂの取付面２４ａ及び２４ｂとして機能することになる。
【００３４】
なお、セラミック基体１６は、例えばセラミックグリーン積層体を焼成により一体化したセラミック積層体で構成されている。これについては後述する。
【００３５】
固定部１４と薄板部１２ａ及び１２ｂ間には、切込み（切欠き）３２が設けられている。つまり、この切込み３２は、加工形状の異なる複数のセラミック板（薄板部１２ａ及び１２ｂ並びに短いセラミック板３４）を積層することによって、あるいは、加工形状の異なる３種類のセラミック板（薄板部１２ａ及び１２ｂ、短いセラミック板３４並びに固定部１４）を、中央に短いセラミック板３４を間に挟んで積層することによって形成される。各部を構成する積層される前の各種のセラミック板の厚みは、薄板部１２ａ及び１２ｂ、短いセラミック板３４は５〜２００μｍ、固定部１４は５０〜５００μｍである。５μｍより小さい厚みは、取り扱いが困難であり、５００μｍより大きな厚みは、成形が困難である。
【００３６】
また、薄板部１２ａ及び１２ｂの内壁面と短いセラミック板３４の側面（切込み面）とから構成される角部３６はほぼテーパ状に形成されている。
【００３７】
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ほとんど生じないため、接合部位の信頼性が高く、かつ、剛性確保に有利な構造であることに加え、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可能である。
【００３８】
そして、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂは、後述のとおり別体として圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂを準備して、セラミック基体１６に膜形成法を用いることにより、直接セラミック基体１６に形成されることとなる。
【００３９】
この圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂは、圧電／電歪層３８と該圧電／電歪層３８の両側に形成された一対の電極４０及び４２とを有して構成され、前記一対の電極４０及び４２のうち、一方の電極４０が少なくとも一対の薄板部１２ａ及び１２ｂの上に形成されている。
【００４０】
本実施の形態では、圧電／電歪層３８並びに一対の電極４０及び４２をそれぞれ多層構造としている。即ち、一方の電極４０と他方の電極４２が櫛歯状の断面となるようにそれぞれ互い違いに積層し、これら一方の電極４０と他方の電極４２が圧電／電歪層３８を間に挟んで重なりあった結果、多段構成とされた圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂとした多層構造となっている。しかし、このような多層構造に限らず単層構造であってもよい。
【００４１】
次に、前記圧電／電歪デバイス１０の各構成要素について説明する。まず、可動部２２ａ及び２２ｂは、上述したように、薄板部１２ａ及び１２ｂの駆動量に基づいて作動する部分であり、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を変位素子として使用する場合であれば、光シャッタの遮蔽板等が取り付けられ、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、リンギング抑制機構に使用するのであれば、磁気ヘッド、磁気ヘッドを有するスライダ、スライダを有するサスペンション等の位置決めを必要とする部材が取り付けられる。
【００４２】
固定部１４は、上述したように、薄板部１２ａ及び１２ｂ並びに可動部２２ａ及び２２ｂを支持する部分であり、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、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、前記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固定部１４を支持固定することにより、圧電／電歪デバイス１０の全体が固定される。また、この固定部１４には、図１に示すように、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂを駆動するための接続端子４４及び４６、その他の部材が配置される場合もある。
【００４３】
薄板部１２ａ及び１２ｂ並びに固定部１４を構成する材料としては、剛性を有する限りにおいて特に限定されないが、上述したように、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好適に用いることができる。
【００４４】
具体的には、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、酸化チタンを主成分とする材料等が挙げられる他、これらの混合物を主成分とした材料が挙げられるが、機械的強度や靱性が高い点において、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が好ましい。
【００４５】
可動部２２ａ及び２２ｂは、上述したように、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂの変位により駆動する部分である。薄板部１２ａ及び１２ｂ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１８ａ及び１８ｂの伸縮変位を屈曲変位として増幅して、可動部２２ａ及び２２ｂに伝達する機能を有する。従って、薄板部１２ａ及び１２ｂ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、可動部２２ａ及び２２ｂの応答性、操作性を考慮して適宜選択することができる。
【００４６】
突起部７２を構成する材料としては、薄板部１２ａ及び１２ｂや固定部１４と同様のセラミックスを好適に用いることができ、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／電歪層や電極材との反応性が小さいことから最も好適に用いられる。
【００４７】
前記安定化ジルコニア並びに部分安定化ジルコニアにおいては、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、ジルコニアを安定化並びに部分安定化させる化合物としては、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があり、少なくともそのうちの１つの化合物を添加、含有させることにより、あるいは１種類の化合物の添加のみならず、それら化合物を組み合わせて添加することによっても、目的とするジルコニアの安定化は可能である。前記安定化材として酸化物をあげたが、加熱によって前記した酸化物となるそれらの元素を含んだ化合物を添加することでも当然安定化は、可能である。
【００４８】
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が、その中でも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％、更に好ましくは機械的な強度をより高めるために２〜４モル％、耐久信頼性をより高めるために５〜７モル％とすることが望ましい。また、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が、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂ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。
【００４９】
なお、機械的強度と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、好ましくは０．０５〜１μｍとすることが望ましい。また、上述のように、薄板部１２ａ及び１２ｂについては、可動部２２ａ及び２２ｂ並びに固定部１４と同様のセラミックスを用いることができるが、好ましくは、実質的に同一の材料を用いて構成することが、接合部分の信頼性、圧電／電歪デバイス１０の強度、製造の煩雑さの低減を図る上で有利である。
【００５０】
圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂは、少なくとも圧電／電歪層３８と、該圧電／電歪層３８に電界をかけるための一対の電極４０及び４２を有するものであり、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１２ａ及び１２ｂ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、軽量化に有利であるため、このような圧電／電歪デバイス１０に適している。
【００５１】
前記圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂは、図１に示すように、薄板部１２ａ及び１２ｂの厚み方向に変位するように形成されるので、薄板部１２ａ及び１２ｂをより大きく駆動させることができる点で好ましい。
【００５２】
圧電／電歪層３８には、圧電セラミックスが好適に用いられるが、電歪セラミックスや強誘電体セラミックス、あるいは反強誘電体セラミックスを用いることも可能である。但し、この圧電／電歪デバイス１０をハードディスクドライブの磁気ヘッドの位置決め等に用いる場合は、可動部２２ａ及び２２ｂ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ため、歪み履歴の小さい圧電材料を用いることが好ましく、抗電界が１０ｋＶ／ｍｍ以下の材料を用いることが好ましい。
【００５３】
具体的な圧電材料としては、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の単独、又はこれらの適宜の混合物等を挙げることができる。
【００５４】
特に、高い電気機械結合係数と圧電定数を有し、圧電／電歪層３８の焼結時における薄板部（セラミックス）１２ａ及び１２ｂとの反応性が小さく、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、マグネシウムニオブ酸鉛を主成分とする材料、又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に用いられる。
【００５５】
更に、前記圧電材料に、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単独で、もしくは混合したセラミックスを用いてもよい。
【００５６】
例えば、主成分であるジルコン酸鉛と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。
【００５７】
なお、シリカ等のガラス化し易い材料の添加は、圧電／電歪体に対して２重量％以下とすることが望ましい。２重量％以上添加すると、シリカ等の焼結助剤となる材料は、圧電／電歪層３８の熱処理時に、圧電／電歪体と反応し易く、その組成を変動させ、圧電特性を劣化させるからである。一方、適量のシリカの添加は、圧電／電歪体の焼結性を改善する効果がある。
【００５８】
一方、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂの一対の電極４０及び４２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が用いられ、更に、これらに圧電／電歪層３８あるいは薄板部１２ａ及び１２ｂと同様な組成のセラミックス或いは、これらのセラミックと異なる材料を分散させたサーメット材料を用いてもよい。サーメットに利用するセラミックスは、電極４０及び４２が接するセラミックスと同様な組成にする事で付着強度が増加するので望ましく、複数の層とする事がより望ましい。これらセラミックスと異なる組成のセラミックスであっても、前記付着強度を保持できれば、利用する事ができる。サーメットの組成は、各材料の重量／各材料の真密度を体積として計算し、金属体積／セラミック体積として、９０／１０〜１０／９０とする。金属の機械強度と薄板基板に対するセラミックスの付着力を発現させるため、より好ましくは、３０／７０〜７０／３０とする。
【００５９】
圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂにおける電極４０及び４２の材料選定は、圧電／電歪層３８の形成方法に依存して決定される。例えば薄板部１２ａ及び１２ｂ上に一方の電極４０を形成した後、前記電極４０上に圧電／電歪層３８を焼成により形成する場合は、一方の電極４０には、圧電／電歪層３８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を使用する必要があるが、圧電／電歪層３８を形成した後に、前記圧電／電歪層３８上に形成される最外層の電極は、低温で電極形成を行うことができるため、アルミニウム、金、銀等の低融点金属を主成分として使用することができる。
【００６０】
また、電極４０及び４２の厚みは、少なからず圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂの変位を低下させる要因ともなるため、特に圧電／電歪層３８の焼成後に形成される電極には、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。これにより、１μｍ以下の厚みとすることができる。
【００６１】
そして、この圧電／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に好適に利用でき、端面２４ａ及び２４ｂないし薄板部１２ａ及び１２ｂ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、センサの感度調整が容易に行えるという更なる利点がある。
【００６２】
また、薄板部１２ａ及び１２ｂの表面に圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂを形成する方法として、上述したスクリーン印刷法のほかに、ディッピング法、塗布法、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）、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／電歪素子１８ａ及び１８ｂを形成することにより、接着剤を用いることなく、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂと薄板部１２ａ及び１２ｂ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／電歪素子１８ａ及び１８ｂを形成することが好ましい。特に、圧電／電歪層３８の形成において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、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がある。また、スクリーン印刷法は、膜形成とパターン形成とを同時に行うことができるため、製造工程の簡略化に有利である。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る圧電／電歪デバイスの製造方法のいくつかの具体例について図２〜図１７Ｂを参照しながら説明する。
【００６７】
まず、定義付けをしておく。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積層体５０（例えば図９参照）と定義し、このセラミックグリーン積層体５０を焼成して一体化したものをセラミック積層体５２（例えば図１０参照）と定義し、このセラミック積層体５２から不要な部分を切除して、薄板部１２ａ及び１２ｂ、可動部２２ａ及び２２ｂ並びに固定部１４が一体化されたものをセラミック基体１６（図１参照）と定義する。
【００６８】
また、本実施の形態に係る圧電／電歪デバイス１０の製造方法においては、圧電／電歪デバイス１０を同一基板内に縦方向及び横方向にそれぞれ複数個配置した形態で、最終的にセラミック積層体８２をチップ単位に切断して、圧電／電歪デバイス１０を同一工程で多数個取りするものであるが、説明を簡単にするために、圧電／電歪デバイス１０の１個取りを主体にして説明する。
【００６９】
まず、図２のステップＳ１において、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セラミックグリーンシートを作製する。
【００７０】
その後、図２のステップＳ２において、各セラミックグリーンシートの所要箇所に接着剤（例えばセラミックペースト）を例えばスクリーン印刷で塗布する。
【００７１】
その後、図２のステップＳ３ａ、ステップＳ３ｂ及びステップＳ３ｃにおいて、各セラミックグリーンシートに対して金型を用いた打抜加工やレーザ加工等を施す。このうち、ステップＳ３ａでは、前記加工によって、図３に示すように、後に薄板部１２ａ及び１２ｂとなるセラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂを作製する。その後、ステップＳ４において、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂの各一主面に、後に可動部２２ａ及び可動部２２ｂの一部となる突起部７２を形成する。突起部７２は、ペーストをスクリーン印刷により塗布することによって形成される。
【００７２】
特に、この第１の具体例では、図１１Ａに示すように、突起部７２の幅Ｌを３０μｍ以上とし、突起部７２の厚みＨを２〜５０μｍとしている。従って、突起部７２を簡便なスクリーン印刷を用いて形成することが可能となる。
【００７３】
一方、図２のステップＳ３ｂでは、前記加工によって、図４に示すように、後に短いセラミック板３４となるセラミックグリーンシート６２Ａ及び６２Ｂを作製する。図２のステップＳ３ｃでは、前記加工によって、図５に示すように、後に固定部１４となるセラミックグリーンシート６４をｎ枚作製する。
【００７４】
その後、図２のステップＳ５ａにおいて、セラミックグリーンシート６０Ａとセラミックグリーンシート６２Ａを仮積層して第１の仮積層体６６を作製し（図６及び図７参照）、セラミックグリーンシート６０Ｂとセラミックグリーンシート６２Ｂを仮積層して第２の仮積層体６８を作製する（図６及び図７参照）。また、ステップＳ５ｂにおいて、ｎ枚のセラミックグリーンシート６４を仮積層して第３の仮積層体７０を作製する（図８参照）。これらの仮積層においては、セラミックグリーンシート６０Ａ、６０Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ並びにｎ枚のセラミックグリーンシート６４にそれぞれ所要箇所に接着剤を例えばスクリーン印刷にて塗布してあるため、積層状態が簡単にくずれるということが回避される。
【００７５】
その後、図２のステップＳ６において、第１の仮積層体６６のうち、図９に示すように、セラミックグリーンシート６０Ａの一主面とセラミックグリーンシート６２Ａの側面で構成される角部３６をテーパ状にするためにペーストをスクリーン印刷によって塗布する。
【００７６】
ここで、前記突起部７２並びに角部３６にテーパを形成するためのペーストの組成は、基本的には薄板部１２ａ及び１２ｂの材質、組成と同等のものが好ましい。例えばセラミック粉末、バインダー、添加剤及び溶剤を混合させてなるペーストが使用される。この場合、一例として、セラミック粉末は、ＺｒＯ2にＹ2Ｏ3を前述した範囲で添加したものが使用される。そして、バインダーとしてＰＶＢ、アクリルもしくはエチルセルロース又はこれらの混合物がセラミック粉末１００部に対して５〜４０部添加され、ＤＯＰ等の可塑剤、必要に応じて分散剤からなる添加剤がセラミック粉末に対して２〜２０部添加され、溶剤として、２エチルヘキサノール、ブチルカルビトール等を適量添加する。ペースト調合の際には、これらの混合が良好になるようにアセトン、ＩＰＡ等の低沸点溶媒を混合補助剤として使用することが望ましい。また、前記サーメットを利用する場合、セラミック材料と金属材料とをバインダー、添加剤及び溶剤と混合させてなるペーストを使用することになるが、サーメットペーストの調合としては、予めセラミックペーストと金属ペーストを各々作成した後、所定の組成になるように、これらのペーストを混合して作成してもよい。
【００７７】
ペーストの粘性は、スクリーン印刷で使用される製版の窓からスムーズに前記角部３６並びにセラミックグリーンシート６０Ａの一主面に塗布され、かつ、印刷後、乾燥前に適当にダレるものが望ましい。粘度が高すぎると、塗布後希望の形状にならず固まりとなったり、また、粘度が低すぎると、乾燥後に所定の厚みを所定回数で得がたく希望の形状にならない場合がある。特に、角部３６にテーパを形成する場合短いセラミック板３４（図１参照）の厚み及び粘度を考慮する必要がある。この具体例では、ペーストの粘度として１〜５０万ｃｐｓとした。
【００７８】
同様に、第２の仮積層体６８のうち、セラミックグリーンシート６０Ｂの一主面とセラミックグリーンシート６２Ｂの側面で構成される角部３６をテーパ状にするためにペーストをスクリーン印刷によって塗布する。
【００７９】
なお、上述の例では、第１及び第２の仮積層体６６及び６８を作製する前のステップＳ４において、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂの各一主面に、ペーストを印刷して突起部７２を形成するようにしたが、その他、第１及び第２の仮積層体６６及び６８を作製した後に、前記突起部７２を形成するようにしてもよい。
【００８０】
その後、図２のステップＳ７において、図９に示すように、第１及び第２の仮積層体６６及び６８で第３の仮積層体７０を挟み込むようにして、これら第１〜第３の仮積層体６６、６８及び７０を積層した後、圧着して、セラミックグリーン積層体５０とする。このとき、セラミックグリーンシート６２Ａ及び６２Ｂの上部にペーストがはみだすことも起こり得るが、第３の仮積層体７０を積層する際に埋没するため、このはみだした部分に関して考慮する必要はない。同様に、図６では、突起部７２の長さを、セラミックグリーンシート６６の窓の幅とほぼ同一にした例を示したが、前記長さはセラミックグリーンシート６６の窓の幅より短くても、長くてもよい。
【００８１】
なお、上述の例では、角部をテーパ状にすることから、図６に示すように、第１及び第２の仮積層体を作製する必要があるが、角部３６をテーパ状としない場合は、第１及び第２の仮積層体を作製する必要はない。もちろん、いずれの場合であっても、切込み３２を設ける場合にあっては、図２のステップＳ５ｂにおける第３の仮積層体の作製は必要である。
【００８２】
切込みを形成するためのセラミックグリーンシートを積層する必要から、全てのセラミックグリーンシートを仮積層せずに、全てのセラミックグリーンシートを一度に加圧積層すると、切込みに対応する部分のセラミックグリーンシートの積層状態が不十分になるおそれがある。従って、全てのセラミックグリーンシートを一度に加圧積層するとすれば、切込みが形成される部分に圧力を伝達でき、かつ、焼成後消失するものを介在させる方法等が必要になる。
【００８３】
その後、図２のステップＳ８において、前記セラミックグリーン積層体５０を焼成してセラミック積層体５２（図１０参照）を得る。
【００８４】
次に、図２のステップＳ９において、図１０に示すように、前記セラミック積層体５２の両表面、即ち、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂが積層された表面に相当する面に、それぞれ多層構造の圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂを形成し、焼成によって圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂをセラミック積層体５２に一体化させる。もちろん、圧電／電歪素子１８ａ又は１８ｂはセラミック積層体５２の片側の表面のみに形成してもよい。
【００８５】
その後、図２のステップＳ１０において、図１０に示すように、圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂが形成されたセラミック積層体５２のうち、切断線Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３に沿って切断することにより、セラミック積層体５２の側部と先端部を切除する。この切除によって、図１に示すように、セラミック基体１６に圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂが形成され、かつ、一対の薄板部１２ａ及び１２ｂの互いに対向する内壁にそれぞれ突起部７２が形成された圧電／電歪デバイス１０を得る。
【００８６】
切断は、ダイサー、スライサー等の固定砥粒を利用した切削方法と、ワイヤーソー等の遊離砥粒を利用した切削法とを適宜選択して行う。圧電／電歪素子１８ａ及び１８ｂの切断は、遊離砥粒の切削法が望ましい。
【００８７】
切断のタイミングは、切断線Ｋ１及びＫ２に沿って切断した後に、切断線Ｋ３に沿って切断してもよく、切断線Ｋ３に沿って切断した後に、切断線Ｋ１及びＫ２に沿って切断してもよい。もちろん、これらの切断を同時に行うようにしてもよい。また、切断線Ｋ３と対向する固定部１４の端面も適宜切断するようにしてもよい。その後、例えば超音波洗浄によって、前記切断による切屑等が除去されることになる。
【００８８】
このように、第１の具体例に係る製造方法においては、後に薄板部１２ａ及び１２ｂとなるセラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂの一主面に厚膜形成処理にて突起部７２を形成するようにしたので、突起部７２の形状を様々に変えることが可能となる。従って、セラミック材にて構成された薄板部１２ａ及び１２ｂの突起部７２の形状による機械的特性への影響を抑制することができる。
【００８９】
これにより、その後の不要な部分の切除工程を経て圧電／電歪デバイス１０を作製したとき、図１１Ｂに示すように、突起部７２と接着剤７６によって可動部２２ａ及び２２ｂが構成されることになるが、このとき、突起部７２による効果、即ち、可動部２２ａ及び２２ｂの互いに対向する端面（取付面２４ａ及び２４ｂ）間に、部品７４（二点鎖線で示す）を挟むように取り付ける際に、前記突起部７２は、取り付けに使用する接着剤７６の量（厚み）と位置（接着面積）を規定するための機能を十分に発揮することとなる。
【００９０】
また、この第１の具体例においては、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂと同様な組成のセラミック材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて突起部７２を形成するようにしている。これにより、その後、焼成等を行ってセラミック基体１６を作製した場合に、図１１Ｂに示すように、突起部７２が可動部２２ａ及び２２ｂの一部となり、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂが薄板部１２ａ及び１２ｂとなるが、このとき、薄板部１２ａ及び１２ｂと突起部７２との密着力を向上させることができる。
【００９１】
前記ペーストとして、前記セラミック材料と金属材料と有機バインダーと有機溶剤を含むペーストを使用するようにしてもよい。金属材料としては、セラミック基体１６を作製するための焼成処理において、突起部７２が高温に曝されることから、耐熱性の高い白金族金属であることが好ましい。中でも白金が最も好ましい。
【００９２】
また、形成される突起部７２の気孔率は、５０％以下であることが好ましく、更に好ましくは、３０％以下である。気孔率が５０％を超えると、突起部７２の形状、ひいては可動部２２ａ及び２２ｂの形状を一定の形状に維持させることが困難になるおそれがあり、可動部２２ａ及び２２ｂの強度が低くなるおそれがあるからである。
【００９３】
なお、突起部７２を、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂと異なる材料と有機バインダーと有機溶剤からなるペーストを使ってスクリーン印刷にて形成する場合においては、突起部７２の気孔率として、５〜３０％であることが好ましい。セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂとの熱膨張率の差に基づいて発生する応力を低減することができるからである。
【００９４】
次に、第２の具体例に係る製造方法について図１２Ａ及び図１２Ｂを参照しながら説明する。この第２の具体例に係る製造方法は、上述した第１の具体例に係る製造方法とほぼ同じ工程を含むが、図２のステップＳ５における突起部７２の形成工程において、図１２Ａに示すように、セラミックグリーンシート６０Ａの一主面に、ペーストのスクリーン印刷によって第１の突起部７２Ａを形成し、その後、第１の突起部７２Ａ上に、同じくペーストのスクリーン印刷によって第２の突起部７２Ｂをその一部が第１の突起部７２Ａに重なるように位置をずらして形成する点で異なる。
【００９５】
この場合、突起部７２の厚みを大きくすることができ、併せて、突起部７２（第１の突起部７２Ａ及び第２の突起部７２Ｂ）のセラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂに接する部分の勾配をなだらかにすることができる。突起部７２の厚みが大きくなると、その後に可動部２２ａ及び２２ｂとした際において、突起部７２と薄板部１２ａ及び１２ｂとの境界部分７８において応力が集中しやすくなるおそれがある。
【００９６】
しかし、図１２Ｂに示すように、突起部７２と薄板部１２ａ及び１２ｂとの境界部分７８の勾配がなだらかで、該境界部分７８の角度が鈍角に形成されていることから、前記境界部分７８での応力を分散させることができ、１箇所に集中する応力を小さくすることができる。これは、圧電／電歪デバイス１０の耐衝撃性を高める上で有利となる。
【００９７】
次に、第３の具体例に係る製造方法は、上述した第２の具体例に係る製造方法とほぼ同じ工程を含むが、図２のステップＳ５における突起部７２の形成工程において、図１３Ａに示すように、第１の突起部７２Ａと第２の突起部７２Ｂとの重なり範囲を狭くした点で異なる。
【００９８】
具体的には、第１の突起部７２Ａ又は第２の突起部７２Ｂの厚みをＨ１、第１の突起部７２Ａと第２の突起部７２Ｂとの重なり部分８０の最も厚い部分８２の厚みをＨ２としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４としている。
【００９９】
これにより、突起部７２全体の厚みを低く抑えることができ、図１３Ｂに示すように、その後に可動部２２ａ及び２２ｂにした場合に、薄板部１２ａ及び１２ｂとの境界部分７８における応力集中を抑制することができる。
【０１００】
次に、第４の具体例に係る製造方法は、上述した第３の具体例に係る製造方法とほぼ同じ工程を含むが、図２のステップＳ５における突起部７２の形成工程において、図１４Ａに示すように、第１の突起部７２Ａと第２の突起部７２Ｂとの重なり範囲を更に狭くし、第１の突起部７２Ａと第２の突起部７２Ｂとの重なり部分８０の厚みをＨ１、第１の突起部７２Ａ又は第２の突起部７２Ｂの最も厚い部分の厚みをＨ２としたとき、Ｈ１／Ｈ２＝１／３〜３／４としている点で異なる。
【０１０１】
これにより、第１の突起部７２Ａと第２の突起部７２Ｂとの重なり部分８０において凹部８４が形成され、図１４Ｂに示すように、その後に可動部２２ａ及び２２ｂとして物品７４を取り付ける際に、接着剤７６を凹部８４にて確実にせき止めることができる。
【０１０２】
次に、第５の具体例に係る製造方法は、上述した第１の具体例に係る製造方法とほぼ同じ工程を含むが、図２のステップＳ５における突起部７２の形成工程において、第１の具体例に係る製造方法（図１１Ａ参照）において使用したペーストの粘度、即ち、形成される突起部７２の厚みＨがほぼ均一になる場合のペーストの粘度をＡ（万ｃｐｓ）としたとき、該粘度Ａよりも高い粘度のペーストで突起部７２を形成している点で異なる。
【０１０３】
図１６に、ペーストの粘度等によって突起部７２の厚みや形状がどのように変わるかを表としてまとめた。ここで、印刷スピードは２００ｍｍ／ｓｅｃ、ブレイクアウェイは１．５ｍｍとし、更に、スキージとして平スキージを用い、粘度測定器として東京計器Ｅ型粘度計（３°コーン、０．５ｒｐｍ）を用いた。
【０１０４】
図１６の表からもわかるように、ペーストの粘度を第１の具体例（図１１Ａ参照）で用いたペーストの粘度よりも高く、例えば２倍以上とすることにより、図１５Ａに示すように、突起部７２を１回のスクリーン印刷処理で形成した場合に、突起部７２の中央部分に凹部８４を形成することができ、第４の具体例に係る製造方法にて形成した突起部７２と同様の効果を得ることができる。即ち、図１５Ｂに示すように、その後に可動部２２ａ及び２２ｂとして物品７４を取り付ける際に、接着剤７６を凹部８４にて確実にせき止めることができる。なお、図１５Ｂの例では、薄板部１２ａ及び１２ｂの先端面３０をテーパ状とし、その傾斜角θが薄板部１２ａ及び１２ｂの内壁に対して鋭角とした場合を示している。
【０１０５】
次に、第６の具体例に係る製造方法は、上述した第１の具体例に係る製造方法とほぼ同じ工程を含むが、図２のステップＳ５における突起部７２の形成工程において、図１７Ａに示すように、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂの一主面に複数の突起部７２をそれぞれ分離して形成した点で異なる。各突起部７２は、いずれも幅Ｌが３０μｍ以上、厚みＨが２〜５０μｍである。
【０１０６】
これにより、図１７Ｂに示すように、１つの薄板部１２ａ（又は１２ｂ）に複数の可動部２２ａ（又は２２ｂ）が距離を置いて配置された形態となるため、接着剤７６の量（厚み）と位置（接着面積）を規定する効果を更に向上させることができる。なお、図１７Ｂの例では、薄板部１２ａ及び１２ｂの先端面３０をテーパ状とし、その傾斜角θが薄板部１２ａ及び１２ｂの内壁に対して鈍角とした場合を示している。
【０１０７】
上述した第１〜第６の具体例に係る製造方法にて作製された圧電／電歪デバイス１０によれば、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、特に、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に好適に利用することができる。
【０１０８】
上述の製造方法では、セラミックグリーンシート６０Ａ及び６０Ｂの一主面に突起部７２を形成する際に、スクリーン印刷を用いたが、その他、電気泳動法、刷毛塗り、転写、ディッピング法等を採用することができる。
【０１０９】
なお、この発明に係る圧電／電歪デバイスの製造方法は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本実施の形態に係る製造方法にて作製された圧電／電歪デバイスを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る製造方法を示す工程ブロック図である。
【図３】後に薄板部となるセラミックグリーンシートの各一主面に突起部を構成するペーストを形成した状態を示す斜視図である。
【図４】後に短いセラミック板となるセラミックグリーンシートを示す斜視図である。
【図５】後に固定部となるセラミックグリーンシートを示す斜視図である。
【図６】第１及び第２の仮積層体を示す斜視図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線上の断面図である。
【図８】第３の仮積層体を示す斜視図である。
【図９】第１〜第３の仮積層体を積層して、セラミックグリーン積層体を作製する場合を示す説明図である。
【図１０】セラミックグリーン積層体を焼成してセラミック積層体とした後、圧電／電歪素子を形成した状態を示す説明図である。
【図１１】図１１Ａは第１の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１１Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１２】図１２Ａは第２の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１２Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１３】図１３Ａは第３の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１３Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１４】図１４Ａは第４の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１４Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１５】図１５Ａは第５の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１５Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１６】ペーストの粘度等による突起部の厚みや形状の依存性を示す表図である。
【図１７】図１７Ａは第６の具体例に係る製造方法において、セラミックグリーンシートの一主面にペーストの印刷により突起部を形成した状態を示す説明図であり、図１７Ｂは圧電／電歪デバイスとした後に可動部に部品を取り付けた状態を示す説明図である。
【図１８】提案例に係る圧電／電歪デバイスを示す分解斜視図である。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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