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壓電致動器及其製造方法

2023-06-01 09:33:41 5

專利名稱:壓電致動器及其製造方法
技術領域:
本發明是關於壓電致動器及其製造方法。
背景技術:
圖1為以往的壓電致動器的俯視圖。圖2為圖1所示壓電致動器的X-X線方向的剖視圖。參見圖1及圖2,過去的壓電致動器200具有支撐部件201、焊盤203 205、共同下部電極206、第1壓電致動器207、第2壓電致動器208及配線209。支撐部件201具有厚度較厚的支撐部211、及與支撐部211 —體構成且比支撐部 211厚度薄的支撐體212。支撐體212為L字形並由支撐部211支撐。支撐體212具有形成有第1壓電致動器207及配線209的第1支撐部&、及形成有第2壓電致動器208的第2支撐部第1支撐部\配置在支撐部211與第2支撐部 Z2之間。第1支撐部\具有形成有第1壓電致動器207的區域及形成有配線209的區域。焊盤203 205設在支撐部211的上表面211A上。焊盤203、204是用於向第1 壓電致動器207施加電壓的焊盤。焊盤204、205是用於向第2壓電致動器208施加電壓的焊盤。共同下部電極206設在支撐體212的上表面212A上。共同下部電極206與焊盤 203電氣連接。第1壓電致動器207設在第1支撐部&的上表面,並具有壓電體215、配置在壓電體215下方的部分的共同下部電極206、及設在壓電體215上的上部電極216。上部電極216與焊盤204電氣連接。當第1壓電致動器207被施加電壓時,通過壓電體215向第1方向(具體而言,收縮方向或伸展方向)位移,使得第1支撐部Z1彎曲變形。第2壓電致動器208設在第2支撐部4的上表面。第2壓電致動器208具有由與壓電體215同樣的壓電材料所構成的壓電體(未圖示)、配置在該壓電體的下方的部分的共同下部電極206、及設在壓電體上且與上部電極216驅動電壓的相位相差180°的上部電極 218。上部電極218由與上部電極216同樣的材料所構成。上部電極218通過配線209 與焊盤205電氣連接。第2壓電致動器208被施加電壓以使壓電體(未圖示)向與第1方向相反的第2方向(具體而言,例如當第1方向為收縮方向時,第2方向為伸展方向)位移。由此,由於能夠使第2支撐部&向與第1支撐部乙的彎曲變形方向相反的方向彎曲變形,因此能夠加大支撐體212的彎曲變形量。配線209設在配置在第1支撐部τγ的部分的共同下部電極206的上表面。配線 209在共同下部電極206上,具有由與壓電體215同樣的壓電材料所構成的壓電體221、及由與上部電極216、218同樣的材料所構成的配線主體223。配線主體223的一端與焊盤205 連接,配線主體223的另一端與上部電極218連接。當在第2壓電致動器208上施加電壓時,壓電體221向第2方向變形。另外,第1壓電致動器207、第2壓電致動器208及配線209,通過在共同下部電極 206上,依次形成作為壓電體215、221的母材的壓電膜(例如鋯鈦酸鉛膜(PZT膜))、以及作為上部電極207、208及配線主體223的母材的金屬膜(例如依次層積Ti膜及Pt膜的Ti/ Pt層積膜),之後由蝕刻對壓電膜及金屬膜進行圖紋化而形成(例如參見專利文獻1)。現有技術文獻如下專利文獻1 (日本)特開2008-35600號公報

發明內容
本發明想要解決的課題如下然而,過去的壓電致動器200中,在形成第1壓電致動器207的第1支撐部Z1的上表面上,配置有具有向第1方向(具體而言,收縮方向或伸展方向)變形的壓電體215的第1壓電致動器207、和具有向與第1方向相反的第2方向(具體而言,例如當第1方向為收縮方向時,第2方向為伸展方向)變形的壓電體221的配線209。由此,由於向與壓電體215相反的方向變形的壓電體221抵消了壓電體215的一部分的變形量,存在第1支撐部\的彎曲效率降低的問題。因此,有鑑於此,本發明的目的在於提供一種能夠抑制由設在支撐體上的配線引起的彎曲效率的降低的壓電致動器及其製造方法。用於解決上述課題的手段如下本發明的一個實施方式提供一種壓電致動器,其特徵在於,包括支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2 壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接;其中,所述第2及第3配線由金屬膜構成。根據本發明,通過由金屬膜構成設在所述支撐體的上表面並將多個設在所述第1 支撐部的所述第1上部電極電氣連接的第2配線、以及設在所述支撐體的上表面並將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接的第3配線,從而由於當施加電壓第1 及第2壓電體變形時,沒有了第2及第3配線向與第1及第2壓電體的變形方向相反的方向的變形,因此能夠抑制壓電致動器的彎曲效率的降低。本發明的另一個實施方式提供一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括 支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且
7所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括壓電懸臂梁母材形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1及第2上部電極的母材的第2金屬層;上部電極及壓電體形成步驟,通過對所述第2金屬層及所述電介質層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2上部電極和所述第1及第2壓電體;以及下部電極及配線形成步驟,通過對所述第1金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2下部電極和所述第1至第3配線。根據本發明,通過對作為第1及第2下部電極的母材的第1金屬層進行由蝕刻的圖紋化而同時形成第1及第2下部電極和第1至第3配線,從而使在第2及第3配線中不包含壓電材料,因此能夠抑制壓電致動器的彎曲效率的降低。另外,通過同時形成第1及第2下部電極和第1至第3配線,相比另設形成第2及第3配線步驟的情況,能夠降低壓電致動器的製造成本。本發明的另一個實施方式提供一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括 支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括壓電懸臂梁母材形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1及第2上部電極的母材的第2金屬層;壓電懸臂梁形成步驟, 通過對所述第1金屬層、所述電介質層及所述第2金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而形成所述第1及第2壓電懸臂梁;剝離用抗蝕膜形成步驟,在形成所述第1及第2壓電懸臂梁的所述基板的上表面,形成具有使對應所述第2及第3配線的形成區域的部分的所述基板的上表面露出,並且剖面為倒錐形的開口部的剝離用抗蝕膜;金屬膜形成步驟,在所述剝離用抗蝕膜形成步驟之後,通過所述開口部在所述基板的上表面形成金屬膜;以及剝離步驟,通過除去所述剝離用抗蝕膜,在所述基板的上表面形成由所述金屬膜構成的所述第2及第3配線。
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根據本發明,通過在形成第1及第2壓電懸臂梁後,用剝離法形成第2及第3配線, 使得在第2及第3配線中不包含壓電材料,因此能夠抑制壓電致動器的彎曲效率的降低。另外,作為第2及第3配線的母材的金屬膜能夠使用阻抗值低的膜,能夠形成阻抗值低的第2及第3配線。本發明的另一個實施方式提供一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括 支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括第2及第3配線形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面,形成金屬膜,並通過對該金屬膜進行圖紋化而形成所述第2及第3配線;絕緣層形成步驟,形成覆蓋所述第2及第3配線和所述基板的上表面並且具有平坦的上表面的絕緣層;壓電懸臂梁母材形成步驟,在所述絕緣層的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1 金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1及第2上部電極的母材的第2金屬層;上部電極及壓電體形成步驟,通過對所述第2金屬層及所述電介質層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2上部電極和所述第1及第2壓電體;以及下部電極及配線形成步驟,通過對所述第1金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1 及第2下部電極和所述第2及第3配線。根據本發明,通過在作為支撐部件的母材的基板的上表面上,形成金屬膜,並對金屬膜進行圖紋化而形成第2及第3配線,使得在第2及第3配線中不包含壓電材料,因此能夠抑制壓電致動器的彎曲效率的降低。另外,作為第2及第3配線的母材的金屬膜能夠使用阻抗值低的膜,能夠形成阻抗值低的第2及第3配線。再有,通過在覆蓋第2及第3配線的絕緣層的上表面上,形成第1及第2壓電懸臂梁,從而能夠在設在第1及第2支撐部的部分的絕緣層的全部上表面上形成第1及第2壓電懸臂梁,並能夠加大第1及第2壓電懸臂梁的彎曲變形量。本發明的效果如下根據本發明,能夠抑制由設在支撐體上的配線引起的壓電致動器的彎曲效率的降低。


圖1是過去的壓電致動器的俯視圖。圖2是圖1所示的壓電致動器的X-X線方向的剖面圖。
圖3是本發明的第1實施方式的壓電致動器的俯視圖。圖4是圖3所示的壓電致動器的A-A線方向的剖面圖。圖5是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之1)。圖6是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之2)。圖7是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之3)。圖8是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之4)。圖9是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之5)。圖10是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之6)。圖11是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之7)。圖12是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之8)。圖13是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之9)。圖14是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之10)。圖15是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之11)。圖16是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之12)。圖17是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之13)。圖18是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之 1)。圖19是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之 2)。圖20是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之3)。圖21是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之4)。圖22是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之5)。圖23是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖(之6)。圖M是本發明的第2實施方式的壓電致動器的俯視圖。圖25是圖M所示的壓電致動器的C-C線方向的剖面圖。圖沈是圖M所示的壓電致動器的D-D線方向的剖面圖。圖27是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之1)。圖觀是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之2)。圖四是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之3)。圖30是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之4)。圖31是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之5)。圖32是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之6)。圖33是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之7)。圖34是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之8)。圖35是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之9)。
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圖36是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之10)。圖37是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之11)。圖38是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之12)。圖39是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之13)。圖40是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之14)。圖41是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖(之15)。符號說明10、100、110 壓電致動器;11 支撐部件;13 15 焊盤;17 19、25_1、25_2、26、27、 34、35、36-1、36-2、37-1、37-2、112、113、118-1、118-2、131 137 配線;21,116 第 1 壓電懸臂梁;22、117第 2壓電懸臂梁;31-1、31-2、31-3、121-1、121-2、121-3、121-4第 1 絕緣部件; 32-1、32-2、32-3、122-1、122-2、122-3 第 2 絕緣部件;41 外殼;42 支撐體;45 第 1 矽基板; 45A、46B、49A 下表面;45B、46A、48A、61A、62A、63A、65A、66A、67A、83A、85A、114A、147A 上表面;46第2矽基板;47 49Si&膜;51連接部;52第1支撐部;53第2支撐部;54、55第3 支撐部;61第1下部電極;62第1壓電體;63第1上部電極;65第2下部電極;66第2壓電體;67第2上部電極;71、74第1連接部;72、75第2連接部;81基板;83第1金屬層;84 電介質層;85第2金屬層;87、89、148、151、153、155蝕刻用抗蝕膜;91、105剝離用抗蝕膜; 92、106開口部;94、147金屬膜;97槽;114絕緣層;141 143、156開口部;B預定方向;W1、 W2、W3、W4、W5、W6 寬度
具體實施例方式下面根據附圖對本發明的實施方式進行說明。(第1實施方式)圖3是本發明的第1實施方式的壓電致動器的俯視圖,圖4是圖3所示的壓電致動器的A-A線方向的剖面圖。參見圖3及圖4,第1實施方式的壓電致動器10具有支撐部件11、焊盤13 15、 配線17、18、34、35、36-1、36-2、37-1、37-2、作為第2配線的配線19、26、多個第1壓電懸臂梁21、多個第2壓電懸臂梁22、作為第1配線的配線25-1、25-2、作為第3配線的配線27、 第1絕緣部件31-1、31-2、31-3、及第2絕緣部件32-1、32_2、32_3。支撐部件11具有外殼41及支撐體42。外殼41由第1矽基板45 (例如厚度為 470 μ m)、第2矽基板46 (例如厚度為30 μ m)、在第1矽基板45與第2矽基板46之間形成的 SiO2膜47 (例如厚度為0. 5 μ m)、在第2矽基板46的上表面46A上形成的SW2膜48 (例如厚度為0. 5 μ m)、及在第1矽基板45的下表面45A上形成的SW2膜49 (例如厚度為0. 5 μ m) 所構成。外殼41為圍繞支撐體42的形狀。外殼41的厚度被構成為比支撐體42的厚度還厚。支撐體42的厚度為31 μ m時,外殼41的厚度例如可設為501. 5 μ m。外殼41與支撐體 42的一端一體構成,支撐支撐體42。支撐體42具有在同一平面上配置的連接部51、多個第1支撐部52、多個第2支撐部53、及多個第3支撐部M、55。連接部51的一端與外殼41 一體構成,另一端與多個第1支撐部52中的一個第1支撐部52的端部一體構成。多個第1支撐部52以互相平行的方式沿預定方向B排列。第一支撐部52俯視為帶狀,第1支撐部52以其縱向為與預定方向B成正交的方向的方式排列。多個第2支撐部53與第1支撐部52為同樣的形狀。多個第2支撐部53以相對多個第1支撐部52平行的方式排列在第1支撐部52之間。換言之,第1支撐部52及第2 支撐部53相對預定方向B交替配置。第3支撐部M以將與第2支撐部53鄰接的一個的第1支撐部52的一端與第2 支撐部53的一端連接的方式配置。第3支撐部M和第2支撐部53以及與第2支撐部53 鄰接的另一個的第1支撐部52 —體構成。多個第3支撐部M的厚度與第1及第2支撐部 52、53為相同厚度。第3支撐部55以將與第2支撐部53鄰接的另一個的第1支撐部52的另一端與第2支撐部53的另一端連接的方式配置。第3支撐部55和第2支撐部53以及與第2支撐部53鄰接的另一個的第1支撐部52 —體構成。多個第3支撐部55的厚度與第1及第 2支撐部52、53為相同厚度。上述支撐體42由第2矽基板46 (例如厚度為30 μ m)、在第2矽基板46的下表面 46B上形成的SW2膜47 (例如厚度為0. 5 μ m)、及在第2矽基板46的上表面46A上形成的 SiO2膜48 (例如厚度為0. 5 μ m)層積所構成。焊盤13 15設在外殼41的上表面(構成外殼41部分的SW2膜48的上表面 48A)。焊盤13 15配置在位於連接部51附近的部分的外殼41上。焊盤13與配線17的一端連接。焊盤13通過配線17、25_1、25_2與多個第1及第 2下部電極61、65電氣連接。焊盤14與配線18的一端連接。焊盤14通過配線18、34、36_1、36_2與多個第1 上部電極63電氣連接。焊盤15與配線19的一端連接。焊盤15通過配線19、35、37_1、37_2與多個第2 上部電極67電氣連接。焊盤13、14為用於通過在焊盤13、14間施加電壓,使設在多個第1壓電懸臂梁21 上的下述第1上部電極63與第1下部電極61之間產生電位差,從而使配置在第1上部電極63與第1下部電極61間的第1壓電體62向收縮方向或伸展方向位移的焊盤。焊盤13、15為用於通過在焊盤13、15間施加電壓,使設在多個第2壓電懸臂梁22 上的下述第2上部電極67與第2下部電極65之間產生電位差,從而使配置在第2上部電極 67與第2下部電極65間的第2壓電體66向與第1壓電體62的位移方向不同的方向位移 (例如,當第1壓電體62向收縮方向位移時,使第2壓電體66向伸展方向位移)的焊盤。作為構成上述焊盤13 15的材料,例如可使用與第1及第2下部電極61、65相同的材料。作為焊盤13 15的材料,例如可使用在SW2膜48的上表面48A上依次層積 Ti膜(例如厚度為IOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。配線17設在多個第1壓電懸臂梁21中的,位於最接近焊盤13配置的第1壓電懸臂梁21與焊盤13之間的部分的支撐部件11的上表面(構成支撐部件11的部分的S^2膜 48的上表面48A)上。配線17的一端與焊盤13 —體構成,配線17的另一端與最接近焊盤 13配置的第1下部電極61 —體構成。由此,配線17將最接近焊盤13配置的第1下部電極61與焊盤13電氣連接。配線18設在多個第1壓電懸臂梁21中的,位於最接近焊盤14配置的第1壓電懸臂梁21與焊盤14之間的部分的支撐部件11的上表面上。配線18的一端與焊盤14 一體構成,配線18的另一端配置在連接部51的上表面上。配線19設在多個第2壓電懸臂梁22中的,位於最接近焊盤15配置的第2壓電懸臂梁22與焊盤15之間的部分的支撐部件11的上表面上。配線19的一端與焊盤15 —體構成,配線19的另一端配置在位於最接近連接部51配置的第1壓電懸臂梁21與最接近連接部51配置的第2壓電懸臂梁22之間的第3支撐部M的上表面上。作為上述說明的配線17 19,可使用金屬膜。作為配線17 19,例如可使用在 SiO2膜48的上表面48A上依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm) 的Ti/Pt層積膜。由此,配線17 19通過使用金屬膜,使得在配線19的構成要素中不包含構成第1 及第2壓電體62、66的壓電材料,由此沒有了由配線19對第1壓電體62位移的部分抵消, 因此能夠抑制由設在支撐體42上的配線19引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。在此需要說明的是,所謂的壓電材料是能夠由其自身內在機能(物性)而進行電氣能量與機械能量間的相互轉換的材料。作為壓電材料可使用例如PZT(鋯鈦酸鉛)。第1壓電懸臂梁21具有第1下部電極61、第1壓電體62及第1上部電極63。第 1下部電極61設在多個第1支撐部52的上表面。第1下部電極61與焊盤13電氣連接。 第1下部電極61的寬度W1構成的比第1支撐部52的寬度W2要窄,以使能夠在第1支撐部 52的上表面上形成配線19及配線27。例如當第1支撐部52的寬度W2為200 μ m時,第1 壓電體62的寬度W1可為150 μ m。作為第1下部電極61的材料,例如可使用在SW2膜48的上表面48A上依次層積 Ti膜(例如厚度為IOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。第1壓電體62設在第1下部電極61的上表面61A上。作為第1壓電體62的材料,例如可使用例如PZT (鋯鈦酸鉛)。作為第1壓電體62例如可使用PZT膜(例如厚度為 2 μ m)第1上部電極63設在第1壓電體62的上表面62A上。第1上部電極63與焊盤 14電氣連接。作為第1上部電極63的材料,例如可使用在第1壓電體62的上表面62A上依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。上述構成的第1壓電懸臂梁21的側面為隨著從第1上部電極63到所述第1下部電極61呈寬度變寬形狀的傾斜面。第1壓電懸臂梁21的側面的傾斜角度例如可設為30 度。通過這樣,由於通過將第1壓電懸臂梁21的側面設成傾斜面,使得配置在第1壓電懸臂梁21的側面的第1絕緣體31-1、31-2、31-3的上表面為傾斜面,因此可使形成在第 1絕緣體31-1、31-2、31-3的上表面上的配線34、36_1、36_2的厚度均勻。因此,能夠提高由配線34電氣連接的第1上部電極63與配線18之間的電氣連接信賴性、及由配線36-1、 36-2電氣連接的第1上部電極63與配線沈之間的電氣連接信賴性。第2壓電懸臂梁22具有第2下部電極65、第2壓電體66及第2上部電極67。第 2下部電極65設在多個第2支撐部53的上表面。第2下部電極65與焊盤13電氣連接。第2下部電極65的寬度W3構成的比第2支撐部53的寬度W4要窄,以使能夠在第2支撐部 53的上表面上形成配線26。例如當第2支撐部53的寬度W4為200 μ m時,第2壓電體66 的寬度W3可為150 μ m。作為第2下部電極65的材料,例如可使用在SW2膜48的上表面48A上依次層積 Ti膜(例如厚度為IOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。第2壓電體66設在第2下部電極65的上表面65A上。作為第2壓電體66的材料,例如可使用例如PZT (鋯鈦酸鉛)。作為第2壓電體66例如可使用PZT膜(例如厚度為 2 μ m)第2上部電極67設在第2壓電體66的上表面66A上。第2上部電極67與焊盤 14電氣連接。作為第2上部電極67的材料,例如可使用在第2壓電體66的上表面66A上依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。上述構成的第2壓電懸臂梁22的側面為隨著從第2上部電極67到所述第2下部電極65呈寬度變寬形狀的傾斜面。第2壓電懸臂梁22的側面的傾斜角度例如可設為30 度。通過這樣,由於通過將第2壓電懸臂梁22的側面設成傾斜面,使得配置在第2壓電懸臂梁22的側面的第2絕緣體32-1、32-2、32-3的上表面為傾斜面,因此可使形成在第 2絕緣體32-1、32-2、32-3的上表面上的配線35、37_1、37_2的厚度均勻。因此,能夠提高由配線35電氣連接的第2上部電極67與配線19之間的電氣連接信賴性、及由配線37-1、 37-2電氣連接的第2上部電極67與配線27之間的電氣連接信賴性。配線25-1以從第3支撐部M的上表面橫跨到與第3支撐部M連接的部分的第1 及第2支撐部52、53的上表面的方式設置。配線25-1的一端與第1下部電極61連接,配線25-1的另一端與第2下部電極65連接。由此,配線25-1將第1下部電極61與第2下部電極65電氣連接。配線25-1與第1及第2下部電極61、65 —體構成。配線25_1的寬度可設為例如150 μ m。配線25-2以從第3支撐部55的上表面橫跨到與第3支撐部55連接的部分的第1 及第2支撐部52、53的上表面的方式設置。配線25-2的一端與第2下部電極65連接,配線25-2的另一端與第1下部電極61連接。由此,配線25-2將第1下部電極61與第2下部電極65電氣連接。配線25-2與第1及第2下部電極61、65 —體構成。配線25_2的寬度可設為例如150 μ m。配線沈沿配線25-1、25-2及第2下部電極65設在第1 第3支撐部52 55上。 配線沈具有在與第2壓電懸臂梁22鄰接配置的兩個第1壓電懸臂梁21之中,設在一個第 1壓電懸臂梁21的端部附近的第1連接部71、及設在另一個第1壓電懸臂梁21的端部附近的第2連接部72。第1連接部71配置在位於第3支撐部M附近的部分的第1支撐部 52的上表面上。第2連接部72配置在第3支撐部55的上表面上。第1連接部71是連接與第1上部電極63連接的配線36_1的部分。第2連接部 72是連接與第1上部電極63連接的配線36-2的部分。配線沈通過配線36_1、36_2將多個第1上部電極63電氣連接。除了第1及第2連接部71、72部分的配線沈的寬度可設為例如15 μ m。第1及第2連接部71、72的寬度比其他部分的配線沈的寬度寬。配線27沿配線25-1、25-2及第1下部電極61設在第1 第3支撐部52 55上。配線27具有在與第1壓電懸臂梁21鄰接配置的兩個第2壓電懸臂梁22之中,設在一個第 2壓電懸臂梁22的端部附近的第1連接部74、及設在另一個第2壓電懸臂梁22的端部附近的第2連接部75。第1連接部74配置在位於第3支撐部55附近的部分的第2支撐部 53的上表面上。第2連接部75配置在第3支撐部M的上表面上。第1連接部74是連接與第2上部電極67連接的配線37_1的部分。第2連接部 75是連接與第2上部電極67連接的配線37-2的部分。配線27通過配線37_1、37_2將多個第2上部電極67電氣連接。除了第1及第2連接部74、75部分的配線27的寬度可設為例如15 μ m。第1及第2連接部74、75的寬度比其他部分的配線27的寬度寬。作為上述說明的配線25-l、25U6、27的材料,例如可使用與第1及第2下部電極61、65相同的金屬膜。具體而言,作為配線25-l、25-2J6、27的材料,例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。通過這樣,配線沈通過使用金屬膜,使得在配線沈的構成要素中不包含構成第1 及第2壓電體62、66的壓電材料。由此,沒有了由配線沈對第2壓電體66位移的部分抵消,因此能夠抑制由設在支撐體42上的配線沈引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。另外,配線27通過使用金屬膜,使得在配線27的構成要素中不包含構成第1及第 2壓電體62、66的壓電材料。由此,沒有了由配線27對第1壓電體62位移的部分抵消,因此能夠抑制由設在支撐體42上的配線27引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。第1絕緣部件31-1以覆蓋位於配線18的另一端附近的第1壓電懸臂梁21的側面、並從第1上部電極63的端部橫跨到配線18的另一端的方式設置。第1絕緣部件31-1 的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件31-1是用於防止在第1絕緣部件31-1的上表面上形成的配線34與第1下部電極61電氣連接的部件。第1絕緣部件31-2以覆蓋位於第1連接部71附近的部分的第1壓電懸臂梁21的側面、並從第1上部電極63的端部橫跨到第1連接部71的方式設置。第1絕緣部件31-2 的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件31-2是用於防止在第1絕緣部件31-2的上表面上形成的配線36-1與第1下部電極61電氣連接的部件。第1絕緣部件31-3以覆蓋位於第2連接部72附近的第1壓電懸臂梁21的側面、 並從第1上部電極63的端部橫跨到第2連接部72的方式設置。第1絕緣部件31-3的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件31-3是用於防止在第1絕緣部件31-3的上表面上形成的配線36-2與第1下部電極61電氣連接的部件。作為上述構成的第1絕緣部件31-1、31-2、31_3的材料,可使用例如感光性樹脂。第2絕緣部件32-1以覆蓋位於配線19的另一端附近的第2壓電懸臂梁22的側面、並從第2上部電極67的端部橫跨到配線19的另一端的方式設置。第2絕緣部件32-1 的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件32-1是用於防止在第2絕緣部件32-1的上表面上形成的配線35與第2下部電極65電氣連接的部件。第2絕緣部件32-2以覆蓋位於第1連接部74附近的第2壓電懸臂梁22的側面、 並從第2上部電極67的端部橫跨到第2連接部74的方式設置。第2絕緣部件32_2的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件32-2是用於防止在第2絕緣部件32-2的上表面上形成的配線37-1與第2下部電極65電氣連接的部件。第2絕緣部件32-3以覆蓋位於第2連接部75附近的第2壓電懸臂梁22的側面、並從第2上部電極67的端部橫跨到第2連接部75的方式設置。第2絕緣部件32_3的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件32-3是用於防止在第2絕緣部件32-3的上表面上形成的配線37-2與第2下部電極65電氣連接的部件。作為上述構成的第2絕緣部件32-1、32-2、32_3的材料,可使用例如感光性樹脂。配線34設在第1絕緣部件31-1的上表面上。配線34的一端與配線18的上表面連接,配線34的另一端與第1上部電極63的上表面連接。由此,配線34將與焊盤14連接的配線18和第1上部電極63電氣連接。配線35設在第2絕緣部件32-1的上表面上。配線35的一端與配線19的上表面連接,配線35的另一端與第2上部電極67的上表面連接。由此,配線35將與焊盤15連接的配線19和第2上部電極67電氣連接。配線36-1設在第1絕緣部件31-2的上表面上。配線36_1的一端與第1連接部 71的上表面連接,配線36-1的另一端與第1上部電極63的上表面連接。由此,配線36-1 將與焊盤15連接的配線19和第1上部電極63電氣連接。配線36-2設在第1絕緣部件31-3的上表面上。配線36_2的一端與第2連接部 72的上表面連接,配線36-2的另一端與第1上部電極63的上表面連接。由此,配線36_2 通過配線沈、36-1將第1上部電極63與其他的第1上部電極63電氣連接。上述構成的配線36-1、36_2通過配線沈將多個第1上部電極63電氣連接。配線37-1設在第1絕緣部件32-2的上表面上。配線37_1的一端與第1連接部 74的上表面連接,配線37-1的另一端與第2上部電極67的上表面連接。由此,配線37_1 將配線27與第2上部電極67電氣連接。配線37-2設在第2絕緣部件32-3的上表面上。配線37_2的一端與第2連接部 75的上表面連接,配線37-2的另一端與第2上部電極67的上表面連接。由此,配線37_2 通過配線27、37-1將第2上部電極67與其他的第2上部電極67電氣連接。上述構成的配線37-1、37_2通過配線27將多個第2上部電極67電氣連接。作為上述說明的配線34、35、36-1、36-2、37-1、37-2,例如可使用依次層積Ti膜 (例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au 層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。通過這樣,作為配線34、;35、36-1、36-2、37-1、37-2通過使用Ti/Ni/Au層積膜、或 Al膜,能夠降低配線34、35、36-1、36-2、37-1、37-2的阻抗值。根據本實施方式的壓電致動器,通過由金屬膜構成設在所述支撐體42的上表面並將設在多個第1支撐部52的第1上部電極63電氣連接的配線26、以及設在支撐體42的上表面並將設在多個第2支撐部53的第2上部電極67電氣連接的配線19、27,使得在配線 19、26、27中不包含壓電材料,因此能夠抑制由配線19、26、27引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。圖5 圖17是表示本發明的第1實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖。在圖 5 圖17中,對與第1實施方式的壓電致動器10相同的構成部分付與相同符號。參見圖5 圖17,對第1實施方式的壓電致動器10的製造方法進行說明。首先,在圖5所示的步驟中,準備作為支撐部件11的母材的基板81。作為基板81 例如可使用具有第1矽基板45 (例如厚度為470 μ m)、第2矽基板46 (例如厚度為30 μ m)、
16在第1矽基板45與第2矽基板46之間形成的SW2膜47 (例如厚度為0. 5 μ m)、在第2矽基板46的上表面46A上形成的SiO2膜48 (例如厚度為0. 5 μ m)、及在第1矽基板45的下表面45A上形成的SiO2膜49 (例如厚度為0.5 μ m)的SOI (Silicon on Insulater)晶片。接著,在圖6所示的步驟中,在設在基板81的SiO2膜48的上表面48A (基板81的上表面)上依次形成作為第1及第2下部電極61、65的母材的第1金屬層83、作為第1及第2壓電體62、66的母材的電介質層84、及作為第1及第2上部電極63、67的母材的第2 金屬層85 (壓電懸臂梁母材形成步驟)。第1金屬層83及第2金屬層85例如由噴濺法形成。作為第1及第2金屬層83、 85例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt 層積膜。作為電介質層84例如可使用PZT膜(例如厚度為2 μ m)。PZT膜例如可用溶膠凝膠法(Sol-Gel Process)(也稱為 CSD (Chemical Solution Deposition) ^ ) 由於在溶膠凝膠法中進行成膜使用的裝置廉價,所以能夠降低製造成本。另外,PZT膜也可用噴濺法進行成膜。接著,在圖7所示的步驟中,形成覆蓋對應第1及第2壓電懸臂梁21、22的形成區域的部分的第2金屬膜85的上表面85A的蝕刻用抗蝕膜87。接著,在圖8所示的步驟中,通過進行將蝕刻用抗蝕膜87作為遮罩的各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),對從蝕刻用抗蝕膜87露出的部分的電介質層84及第 2金屬層85進行蝕刻直到第1金屬層83的上表面83A露出為止,從而同時形成第1及第2 上部電極63、67和第1及第2壓電體62、66 (上部電極及壓電體形成步驟)。這時,由第1上部電極63及第1壓電體62構成的結構體的側面、以及由第2上部電極67及第2壓電體66構成的結構體的側面,以變成隨著從蝕刻用抗蝕膜87到第1金屬層83呈寬度變寬形狀的傾斜面(例如傾斜角度為30度)的方式進行蝕刻。具體而言,例如在由第1上部電極63及第1壓電體62構成的結構體的側面、以及由第2上部電極67及第2壓電體66構成的結構體的側面,使用不附著沉積的蝕刻條件進行蝕刻。接著,在圖9所示的步驟中,除去圖8所示的蝕刻用抗蝕膜87,之後,形成覆蓋第1 及第2上部電極63、67的上表面、以及對應焊盤13 15及配線17 19、25_1、25_2、26、27 的形成區域的部分的第1金屬層83的上表面83A的蝕刻用抗蝕膜89。接著,在圖10所示的步驟中,通過進行將蝕刻用抗蝕膜89作為遮罩的各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),對從蝕刻用抗蝕膜89露出的部分的第1金屬層83進行蝕刻直到SW2膜48的上表面48A露出為止,從而同時形成第1及第2下部電極61、65、 焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27 (下部電極及配線形成步驟)。在此需要說明的是,圖10 圖17中,由於很難圖示出焊盤14、15及配線17、25-1、25-2、沈、27,所以在該圖中省略焊盤14,15及配線17、25-1、25-2、26、27的圖示。這樣通過對作為第1及第2下部電極61、65的母材的第1金屬層83 (例如依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜)進行圖紋化, 而形成配線17 19、25-1、25U6、27,從而使得在配線19、26、27的構成要素中不包含壓電材料(作為第1及第2壓電體62、66母材的電介質層84),因此能夠抑制由配線19、26、 27引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。
另外,由於由第1上部電極63及第1壓電體62構成的結構體的側面、以及由第2 上部電極67及第2壓電體66構成的結構體的側面,為隨著從蝕刻用抗蝕膜87到第1金屬層83呈寬度變寬形狀的傾斜面(附著沉積傾斜面),因此通過進行上述下部電極及配線形成步驟,第1及第2下部電極61、65的側面也成為傾斜面。接著,在圖11所示的步驟中,除去圖10所示的蝕刻用抗蝕膜89。接著,在圖12所示的步驟中,同時形成第1絕緣部件31-1、31-2、31_3及第2絕緣部件32-1、32-2、32-3(絕緣部件形成步驟)。在此需要說明的是,圖11 圖17中,由於很難圖示出第1絕緣部件31-2、31-3及第2絕緣部件32-1、32-2、32-3,所以在該圖中省略第 1絕緣部件31-2、31-3及第2絕緣部件32-1、32-2、32-3的圖示。具體而言,通過在圖11所示的結構體上,塗覆感光性樹脂(感光性抗蝕護膜),接著對感光性樹脂進行曝光、顯影處理後,使感光性樹脂熱硬化,從而同時形成第1絕緣部件 31-1、31-2、31-3 及第 2 絕緣部件 32-1、32_2、32_3。第1絕緣部件31-1以覆蓋位於配線18的另一端的附近的第1壓電懸臂梁21的側面,並從第1上部電極63的端部橫跨到配線18的另一端的方式形成。第1絕緣部件31-2 以覆蓋位於第1連接部71的附近的第1壓電懸臂梁21的側面,並從第1上部電極63的端部橫跨到第1連接部71的方式形成。第1絕緣部件31-3以覆蓋位於第2連接部72的附近的第1壓電懸臂梁21的側面,並從第1上部電極63的端部橫跨到第2連接部72的方式形成。第2絕緣部件32-1以覆蓋位於配線19的另一端的附近的第2壓電懸臂梁22的側面,並從第2上部電極67的端部橫跨到配線19的另一端的方式形成。第2絕緣部件32-2以覆蓋位於第1連接部74的附近的第2壓電懸臂梁22的側面,並從第2上部電極67的端部橫跨到第1連接部74的方式形成。第2絕緣部件32-3以覆蓋位於第2連接部75的附近的第2壓電懸臂梁22的側面,並從第2上部電極67的端部橫跨到第2連接部75的方式形成。由上述說明,通過使用感光性樹脂(例如感光性抗蝕護膜)形成第1絕緣部件 31-1、31-2、31-3及第2絕緣部件32-1、32_2、32_3,能夠廉價的形成第1絕緣部件31-1、 31-2、31-3及第2絕緣部件32-1、32-2、32-3,因此能夠減低壓電致動器10的製造成本。另外,通過使用感光性樹脂(例如感光性抗蝕護膜)形成第1絕緣部件31-1、 31-2,31-3 及第 2 絕緣部件 32-1、32-2、32-3,能夠使形成有配線 34、35、36-1、36_2、37_1、 37-2的第1絕緣部件31-1、31-2、31-3及第2絕緣部件32-1、32-2、32-3的上表面為坡度緩的傾斜面,因此能夠使配線34、35、36-1、36-2、37-1、37-2的厚度均勻。由此,通過配線;34、36-1、36_2,能夠提高電氣連接的第1上部電極63與配線18、 沈之間的電氣連接信賴性、以及通過配線35、37-1、37-2,能夠提高電氣連接的第2上部電極67與配線19、27之間的電氣連接信賴性。接著,在圖13所示的步驟中,在圖12所示的結構體上,形成具有使對應配線34、 35,36-1,36-2,37-1,37-2的形成區域的部分的配線18、第1絕緣體31-1、31_2、31_3、第2 絕緣體32-1、32-2、32-3、第1連接部71、74及第2連接部72、75露出的開口部92的剝離用抗蝕膜91。對應開口部92的側面的部分的剝離用抗蝕膜91的剖面為倒錐形。換言之,開口部92為從剝離用抗蝕膜91的上表面到下表面寬度變寬形狀。接著,在圖14所示的步驟中,通過從圖13所示的結構體的上表面側形成金屬膜 94,而形成由通過開口部92的金屬膜94構成的配線;34、35、36-1、36-2、37-1、37-2(配線形成步驟)。這時,在剝離用抗蝕膜91的上表面形成不需要的金屬膜94。作為構成配線34、35、36-1、36-2、37-1、37-2的金屬膜94,例如可使用依次層積Ti 膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/ Au層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。通過這樣,作為配線;34、35、36-1、36-2、37-1、37-2,通過使用Ti/Ni/Au層積膜、或 Al膜,能夠降低配線34、35、36-1、36-2、37-1、37-2的阻抗值。接著,在圖15所示的步驟中,除去圖14所示的剝離用抗蝕膜91。由此,在剝離用抗蝕膜91的上表面上形成的不需要的金屬膜94與剝離用抗蝕膜91 一起被除去。接著,在圖16所示的步驟中,通過將圖3所示的位於外殼41與支撐體42之間的部分的第2矽基板46及SiO2膜47、48利用蝕刻除去,使得在基板81上形成使第1矽基板 45的上表面45B露出的槽97。具體而言,在圖15所示的結構體上,通過形成具有使對應槽97的形成區域的部分的SiO2膜48的上表面48A露出的開口部(未圖示)的蝕刻用抗蝕膜(未圖示),並進行將蝕刻用抗蝕膜作為遮罩的各向異性蝕刻,而形成槽97。蝕刻用抗蝕膜在槽97形成後除去。接著,在圖17所示的步驟中,通過從圖16所示的結構體的下表面側,將對應外殼 41的形成區域的部分的第1矽基板45及SiO2膜49利用蝕刻除去,而形成具有外殼41及支撐體42的支撐部件11。由此,第1實施方式的壓電致動器10被製造。具體而言,通過在圖16所示的結構體的下表面側上,形成具有使對應槽97及支撐體42的形成區域的部分的3102膜49的下表面49A露出的開口部(未圖示)的蝕刻用抗蝕膜(未圖示),並進行將蝕刻用抗蝕膜作為遮罩的各向異性蝕刻,而將從開口部(未圖示) 露出的部分的第1矽基板45及SW2膜49除去,從而形成具有外殼41及支撐體42的支撐部件11。通過本實施方式的壓電致動器的製造方法,作為下部電極的母材的第1金屬層 83 (例如依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜)進行圖紋化,而形成配線19、沈、27,從而使得在配線19、26、27的構成要素中不包含壓電材料(作為第1及第2壓電體62、66母材的電介質層84),因此能夠抑制由配線19、26、 27引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低。在上述說明的第1實施方式的壓電致動器10中,作為焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、洸、27,舉使用依次層積Ti膜(例如厚度為IOnm)及Pt膜(例如厚度為 IOOnm)的Ti/Pt層積膜(換言之,與第1及第2下部電極61、65相同的膜)的例子進行了說明,但作為Ti/Pt層積膜的代替物,也可使用依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、M膜 (例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為 IOOnm)構成焊盤 13 15 及配線 17 19、25_1、25_2、26、27。通過這樣,通過使用Ti/Ni/Au層積膜或Al膜構成焊盤13 15及配線17 19、 25-l、25U6、27,從而能夠抑制由配線19、26、27引起的壓電致動器10的彎曲效率的降低,並且與使用Ti/Pt層積膜的情況相比較,還能夠降低焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27的阻抗值。另外,將使用Ti/Ni/Au層積膜或Al膜構成焊盤13 15及配線17 19、25_1、 25-2、26、27的壓電致動器作為第1實施方式的變形例的壓電致動器100在以下進行說明。壓電致動器100除了構成壓電致動器100的焊盤13 15及配線17 19、25_1、 25-2、26、27的金屬膜與構成第1實施方式的壓電致動器10的焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27的金屬膜不同之外,與第1實施方式的壓電致動器10構成相同。圖18 23是表示本發明的第1實施方式的變形例的壓電致動器的製造步驟的圖。在圖18 23中,對與第1實施方式的壓電致動器10相同的構成部分付與相同符號。參見圖18 23,對第1實施方式的變形例的壓電致動器100的製造方法進行說明。首先,在圖18所示的步驟中,通過進行與之前說明的圖3 圖7所示的步驟同樣的處理。接著,通過進行各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),對從蝕刻用抗蝕膜 87露出的部分的圖7所示的第1金屬曾83、電介質層84及第2金屬層85進行圖紋化,從而形成側面為錐形(傾斜面)的第1及第2壓電懸臂梁21、22(壓電懸臂梁形成步驟)。接著,在圖19所示的步驟中,除去圖18所示的蝕刻用抗蝕膜87。接著,在圖20所示的步驟中,在圖19所示的結構體上,形成具有使對應焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27的形成區域的部分的基板81的上表面露出,並剖面為倒錐形的開口部106的剝離用抗蝕膜105(剝離用抗蝕膜形成步驟)。接著,在圖21所示的步驟中,通過從圖20所示的結構體的上表面側形成金屬膜 108,而形成由通過開口部106的金屬膜108構成的焊盤13 15及配線17 19、25_1、 25-2、26、27(金屬膜形成步驟)。在此需要說明的是,在圖21 圖23中,由於很難圖示出焊盤14、15及配線18、19、25-1、25-2、26、27,所以在該圖中省略焊盤14、15及配線18、19、 25-1、25-2、26、27 的圖示。這時,在剝離用抗蝕膜105的上表面形成不需要的金屬膜108。作為金屬膜108,例如可使用比構成第1及第2下部電極61、65的金屬膜阻抗值低的金屬膜。作為金屬膜108, 例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。通過這樣,通過對於比構成第1及第2下部電極61、65的金屬膜阻抗值低的金屬膜108進行圖紋化,而形成焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27,從而能夠抑制由配線19、26、27引起的壓電致動器100的彎曲效率的降低,並能夠降低焊盤13 15及配線 17 19、25-1、25-2、26、27 的阻抗值。接著,在圖22所示的步驟中,除去圖21所示的剝離用抗蝕膜105(剝離步驟)。由此,在剝離用抗蝕膜105的上表面上形成的不需要的金屬膜108與剝離用抗蝕膜105 —起被除去。接著,在圖23所示的步驟中,進行與之前說明的圖16及圖17所示的步驟同樣的處理,從而形成具有外殼41及支撐體42的支撐部件11。由此,第1實施方式的變形例的壓電致動器100被製造。通過本實施方式的壓電致動器的製造方法,通過對於比構成第1及第2下部電極 61,65的金屬膜阻抗值低的金屬膜108進行圖紋化,而形成焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、沈、27,從而能夠抑制由配線19、26、27引起的壓電致動器100的彎曲效率的降低,並能夠降低焊盤13 15及配線17 19、25-1、25-2、26、27的阻抗值。(第2實施方式)圖M是本發明的第2實施方式的壓電致動器的俯視圖。圖25是圖M所示的壓電致動器的C-C線方向的剖面圖。圖沈是圖M所示的壓電致動器的D-D線方向的剖面圖。參見圖M及圖25,第2實施方式的壓電致動器110除了設有代替設在第1實施方式的壓電致動器 10 上的配線 18、19、25-1、25-2、26、27、34、35、36-1、36-2、37-1、37-2、第 1及第2壓電懸臂梁21、22、第1絕緣部件31-1、31-2、31-3、第2絕緣部件32-1、32_2、32_3 的,作為第2配線的配線112、作為第3配線的配線113、第1及第2壓電懸臂梁116、117、 作為第1配線的配線118-1、118-2、第1絕緣部件121-1、121-2、121-3、121-4、第2絕緣部件122-1、122-2、122-3、配線131、132、作為第4配線的配線133 1;35及作為第5配線的配線136、137,還設有絕緣層114,在絕緣層114的上表面114A上配置焊盤13 15及配線 17以外,與壓電致動器10為同樣結構。配線112為連續的一條配線,設在連接部51的上表面及第1 第3支撐部52 55的上表面上。配線112為沿著連接部51及第1 第3支撐部52 55的外形的形狀。 配線112是用於通過與配線131、133 135連接,而將焊盤14及多個第1上部電極63電氣連接的配線。配線112由金屬膜構成。作為構成配線112的金屬膜,例如可使用依次層積Ti膜 (例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜、依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。由此,通過使用金屬膜構成配置在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面的配線112,使得在配線112的構成要素中不包含壓電材料(作為第1及第2壓電體62、 66的母材的電介質層84),因此能夠抑制由配線112引起的壓電致動器110的彎曲效率的降低。另外,作為構成配線112的金屬膜,通過使用Ti/Ni/Au層積膜或Al膜,能夠減小配線112的阻抗值。配線112的寬度可設為例如15 μ m。配線113為連續的一條配線,設在連接部51的上表面及第1 第3支撐部52 55的上表面上。配線113為沿著連接部51及第1 第3支撐部52 55的外形的形狀。 配線113是用於通過與配線132、136、137連接,而將焊盤15及多個第2上部電極67電氣連接的配線。配線113由金屬膜構成。作為構成配線113的金屬膜,例如可使用依次層積Ti膜 (例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜、依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。通過這樣,通過使用金屬膜構成配置在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面的配線113,使得在配線113的構成要素中不包含壓電材料(作為第1及第2壓電體 62,66的母材的電介質層84),因此能夠抑制由配線113引起的壓電致動器110的彎曲效率的降低。
另外,作為構成配線113的金屬膜,通過使用Ti/Ni/Au層積膜或Al膜,能夠減小配線113的阻抗值。配線113的寬度可設為例如15 μ m。絕緣層114以覆蓋形成在第1及第2支撐部52、53的上表面的部分的配線112、 113的方式設在支撐部件11的上表面。絕緣層114的上表面114A為平坦面。配置在第1 支撐部52的部分的絕緣層114的上表面114A為用於形成第1壓電懸臂梁116的面。另外, 配置在第1支撐部53的部分的絕緣層114的上表面114A為用於形成第2壓電懸臂梁117 的面。絕緣層114具有開口部141 143。開口部141以使配置在連接部51的部分的配線112、113的上表面露出的方式形成。開口部142以使配置在第3支撐部M的部分的配線112、113的上表面露出的方式形成。開口部143以使配置在第3支撐部55的部分的配線112、113的上表面露出的方式形成。作為絕緣層114例如可使用SiO2膜。這時,絕緣層 114的厚度例如可為Ιμπι。第1壓電懸臂梁116設在配置在第1支撐部52的部分的絕緣層114的上表面114Α 的全體。換言之,第1壓電懸臂梁116設在形成配線112、113的平面(SiO2膜48的上表面 48Α)之外另一平面(絕緣層114的上表面114Α)上。第1壓電懸臂梁116,除了比第1實施方式中說明的第1壓電懸臂梁21的寬度寬(面積大)以外與第1壓電懸臂梁21為同樣結構(具體而言,依次層積第1下部電極61、第1壓電體62及第1上部電極63的結構)。通過這樣,通過在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面上設置配線 112、113,設置具有平坦的上表面114Α並覆蓋形成在第1及第2支撐部52、53的上表面的部分的配線112、113的絕緣層114,並在形成在第1支撐部52上的部分的絕緣層114的上表面114Α上設置第1壓電懸臂梁116,從而能夠在絕緣層114的上表面114Α全體上配置第1壓電懸臂梁116,因此能夠增加第1壓電體62的面積。由此,能夠增加第1壓電懸臂梁 116的彎曲位移量。第1支撐部52的寬度W2為200 μ m時,第1壓電體62的寬度W5可為例如180 μ m。第2壓電懸臂梁117設在配置在第2支撐部53的部分的絕緣層114的上表面114A 的全體。換言之,第2壓電懸臂梁117設在形成配線112、113的平面(SiO2膜48的上表面 48A)之外另一平面(絕緣層114的上表面114A)上。第2壓電懸臂梁117,除了比第1實施方式中說明的第2壓電懸臂梁22的寬度寬(面積大)以外與第2壓電懸臂梁22為同樣結構(具體而言,依次層積第2下部電極65、第2壓電體66及第2上部電極67的結構)。通過這樣,通過在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面上設置配線 112、113,設置具有平坦的上表面114A並覆蓋形成在第1及第2支撐部52、53的上表面的部分的配線112、113的絕緣層114,並在形成在第2支撐部53上的部分的絕緣層114的上表面114A上設置第2壓電懸臂梁117,從而能夠在絕緣層114的上表面114A全體上配置第2壓電懸臂梁117,因此能夠增加第2壓電體66的面積。由此,能夠增加第2壓電懸臂梁 117的彎曲位移量。第2支撐部53的寬度W4為200 μ m時,第2壓電體66的寬度W6可為例如180 μ m。配線118-1設在形成在第3支撐部M的絕緣層114的上表面114A上。配線118_1 的一端與第1下部電極61連接,另一端與第2下部電極65連接。配線118-2設在形成在第3支撐部55的絕緣層114的上表面114A上。配線118_2
22的一端與第2下部電極65連接,另一端與第1下部電極61連接。上述配線118-1、118-2與多個第1及第2下部電極61、65 —體構成,並將多個第 1及第2下部電極61、65電氣連接。作為配線118-1、118-2,例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜 (例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。第1絕緣部件121-1以從焊盤14的端部橫跨到從開口部141露出的部分的配線 112的上表面的方式設置。第1絕緣部件121-1的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件121-1是用於形成配線131的部件。第1絕緣部件121-2以覆蓋位於開口部141附近的部分的第1壓電懸臂梁116的側面、並從由開口部141露出的部分的配線112的上表面橫跨到第1上部電極63的方式設置。第1絕緣部件121-2的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件121-2是用於防止在第1絕緣部件121-2的上表面上形成的配線133與第1下部電極61電氣連接的部件。第1絕緣部件121-3以覆蓋位於開口部142附近的第1壓電懸臂梁116的側面、並從由開口部142露出的部分的配線112的上表面橫跨到第1上部電極63的方式設置。第 1絕緣部件121-3的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件121-3是用於防止在第1絕緣部件121-3的上表面上形成的配線134與第1下部電極61電氣連接的部件。第1絕緣部件121-4以覆蓋位於開口部143附近的第1壓電懸臂梁116的側面、並從由開口部143露出的部分的配線112的上表面橫跨到第1上部電極63的方式設置。第 1絕緣部件121-4的上表面為坡度緩的傾斜面。第1絕緣部件121-4是用於防止在第1絕緣部件121-4的上表面上形成的配線135與第1下部電極61電氣連接的部件。作為上述構成的第1絕緣部件121-1、121-2、121-3、121-4的材料,可使用例如感光性樹脂。第2絕緣部件122-1以焊盤15的端部橫跨到從開口部141露出的部分的配線113 的上表面的方式設置。第2絕緣部件122-1的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件 122-1是用於形成配線132的部件。第2絕緣部件122-2以覆蓋位於開口部142附近的部分的第2壓電懸臂梁117的側面、並從由開口部142露出的部分的配線113的上表面橫跨到第2上部電極67的方式設置。第2絕緣部件122-2的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件122-2是用於防止在第2絕緣部件122-2的上表面上形成的配線136與第2下部電極65電氣連接的部件。第2絕緣部件122-3以覆蓋位於開口部142附近的第2壓電懸臂梁117的側面、並從由開口部142露出的部分的配線113的上表面橫跨到第2上部電極67的方式設置。第 2絕緣部件122-3的上表面為坡度緩的傾斜面。第2絕緣部件122-3是用於防止在第2絕緣部件122-3的上表面上形成的配線137與第2下部電極65電氣連接的部件。配線131設在第1絕緣部件121-1的上表面。配線131的一端與焊盤14的上表面連接,配線131的另一端與從開口部141露出的部分的配線112的上表面連接。由此,配線131將焊盤14與配線112電氣連接。配線132設在第2絕緣部件122_1的上表面。配線132的一端與焊盤15的上表面連接,配線132的另一端與從開口部141露出的部分的配線113的上表面連接。由此,配線132將焊盤15與配線113電氣連接。
配線133設在第1絕緣部件121-2的上表面。配線133的一端與從開口部141露出的部分的配線112的上表面連接,配線133的另一端與第1上部電極63的上表面連接。 由此,配線133通過配線112、131將焊盤14與第1上部電極63電氣連接。配線134設在第1絕緣部件121-3的上表面。配線134的一端與位於開口部142 附近的部分的第1上部電極63連接,配線134的另一端與從開口部142露出的部分的配線 112的上表面連接。配線135設在第2絕緣部件121_4的上表面。配線135的一端與位於開口部143 附近的部分第1上部電極63連接,配線135的另一端與從開口部143露出的部分的配線 112的上表面連接。由此,多個第1上部電極63通過配線112、134、135電氣連接。配線136設在第2絕緣部件122-2的上表面。配線136的一端與從開口部142露出的部分的配線113的上表面連接,配線136的另一端與第2上部電極67的上表面連接。 由此,配線136通過配線113、132將焊盤15與第2上部電極67電氣連接。配線137設在第2絕緣部件122-3的上表面。配線137的一端與從開口部143露出的部分的配線113的上表面連接,配線137的另一端與第2上部電極67的上表面連接。 由此,多個第2上部電極67通過配線113、136、137電氣連接。作為配線131 137,例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為 IOOnm)。通過這樣,作為配線131 137通過使用Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜,能夠降低配線131 137的阻抗值。根據本實施方式的壓電致動器,通過由金屬膜構成設置在連接部51及第1 第3 支撐部52 55的上表面的配線112、113,使得在配線112、113的構成要素中不包含壓電材料(作為第1及第2壓電體62、66的母材的電介質層84)。由此,沒有了由配線27對第 2壓電體66位移的部分抵消,因此能夠抑制由配線112、113引起的壓電致動器110的彎曲效率的降低。另外,通過在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面上設置配線112、 113,在覆蓋設置在第1及第2支撐部52、53上的配線112、113的絕緣層114的上表面114A 上設置第1及第2壓電懸臂梁116、117,從而能夠在設在第1及第2支撐部52、53的絕緣層114的上表面114A全體上設置第1及第2壓電懸臂梁116、117,因此能夠增加第1及第 2壓電懸臂梁116、117的彎曲位移量。圖27 圖41是表示本發明的第2實施方式的壓電致動器的製造步驟的圖。在圖 27 圖41中,對與第2實施方式的壓電致動器110相同的構成部分付與相同符號。參見圖27 圖41,對第2實施方式的壓電致動器110的製造方法進行說明。首先,準備在第1實施方式中說明的圖5所示的基板81。接著,在圖27所示的步驟中,在基板81的上表面形成金屬膜147,接著,形成覆蓋對應配線112、113的形成區域的部分的金屬膜147的上表面147A的蝕刻用抗蝕膜148。金屬膜147是作為配線112、113的母材的膜。金屬膜147例如可使用噴濺法形成。 作為金屬膜例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及Pt膜(例如厚度為IOOnm)的 Ti/Pt層積膜、依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為IOOnm)。作為金屬膜147通過使用Ti/Ni/Au層積膜或Al膜,能夠減小配線112、113的阻抗值。接著,在圖觀所示的步驟中,通過進行各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),對從蝕刻用抗蝕膜148露出的部分的金屬層147進行蝕刻直到SW2膜48的上表面48A露出為止,從而形成被蝕刻用抗蝕膜148覆蓋的配線112、113。在此需要說明的是,圖27及圖觀所示的步驟為相當於「第2及第3配線形成步驟」的步驟。這樣通過對金屬層147進行圖紋化而形成配線112、113,從而使得在第2及第3配線112、113的構成要素中不包含壓電材料,因此能夠抑制壓電致動器110的彎曲效率的降低。配線112的寬度例如可為50 μ m。配線113的寬度例如可為50 μ m。接著,在圖四所示的步驟中,除去圖28所示的蝕刻用抗蝕膜148。接著,在圖30所示的步驟中,形成覆蓋配線112、113及基板81的上表面並且具有平坦的上表面114A的絕緣層114(絕緣層形成步驟)。具體而言,例如使用CVD (Chemical Vapor Deposition)法形成作為絕緣層114的母材的 SiO2 膜(例如厚度為 2. 5 μ m),之後,由 CMP (Chemical Mechanical Polosing)進行絕緣層114的上表面114A的平坦化。進行平坦化後的絕緣層114的厚度例如可為1 μ m。通過這樣,通過將絕緣層114的上表面114A形成為平坦的面,從而能夠在絕緣層 114的上表面114A上高精度地形成第1及第2壓電懸臂梁116、117。接著,在圖31所示的步驟中,通過進行同第1實施方式中說明的圖6所示的步驟同樣的處理,而在絕緣層114的的上表面114A上,依次形成作為第1及第2下部電極61、 65的母材的第1金屬層83、作為第1及第2壓電體62、66的母材的電介質層84、及作為第 1及第2上部電極63、67的母材的第2金屬層85 (壓電懸臂梁母材形成步驟)。作為第1及第2金屬層83、85例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為lOnm)及 Pt膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Pt層積膜。作為電介質層84例如可使用PZT膜(例如厚度為2 μ m)。之後,形成覆蓋對應第1及第2壓電懸臂梁116、117的形成區域的部分的第2金屬層85的上表面85A的蝕刻用抗蝕膜151。接著,在圖32所示的步驟中,通過進行與第1實施方式中說明的圖8所示的同樣的處理,對從蝕刻用抗蝕膜151露出的部分的電介質層84及第2金屬層85進行蝕刻,從而同時形成第1及第2上部電極63、67和第1及第2壓電體62、66 (上部電極及壓電體形成步驟)。這時,由第1上部電極63及第1壓電體62構成的結構體的側面、以及由第2上部電極67及第2壓電體66構成的結構體的側面,以變成隨著從蝕刻用抗蝕膜87到第1金屬層83呈寬度變寬形狀的傾斜面(例如傾斜角度為30度)的方式進行蝕刻。接著,在圖33所示的步驟中,除去圖32所示的蝕刻用抗蝕膜151,之後,形成覆蓋第1及第2上部電極63、67的上表面、以及對應焊盤13 15及配線17、118-1、118-2的形成區域的部分的第2金屬層85的上表面85A的蝕刻用抗蝕膜153。接著,在圖34所示的步驟中,通過由進行將蝕刻用抗蝕膜153作為遮罩的各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),而將從蝕刻用抗蝕膜153露出的部分的第1金屬層83除去,從而同時形成第1及第2下部電極61、65、焊盤13 15及配線17、118_1、 118-2(下部電極及配線形成步驟)。在此需要說明的是,圖34 圖41中,由於很難圖示出焊盤13、15及配線17、 118-1、118-2,所以在該圖中省略焊盤13、15及配線17、118-1、118-2的圖示。由此,在設在第1支撐部52的絕緣層114的上表面114A上形成第1壓電懸臂梁 116,並在設在第2支撐部53的絕緣層114的上表面114A上形成第2壓電懸臂梁117。這時,第1及第2下部電極61、65的側面也為錐形。另外,通過在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面上形成配線112、 113,在覆蓋設置在第1及第2支撐部52、53上的配線112、113的絕緣層114的上表面114A 上形成第1及第2壓電懸臂梁116、117,從而能夠在設在第1及第2支撐部52、53的絕緣層114的上表面114A全體上形成第1及第2壓電懸臂梁116、117,因此能夠增加第1及第 2壓電懸臂梁116、117的彎曲位移量。接著,在圖35所示的步驟中,除去圖34所示的蝕刻用抗蝕膜153。接著,在圖36所示的步驟中,在圖35所示的結構體上,形成具有使對應開口部 141 143(參見圖24)的形成區域的部分的絕緣層114的上表面114A露出的開口部156 的蝕刻用抗蝕膜155。接著,在圖37所示的步驟中,通過進行各向異性蝕刻(例如幹法蝕刻(dry etching)),對從蝕刻用抗蝕膜155露出的部分的絕緣層114進行蝕刻直到配線112、113的上表面露出為止,從而形成開口部141 143。圖36及圖37所示的步驟為相當於「開口部形成步驟」的步驟。在此需要說明的是,圖36 圖41中,由於很難圖示出開口部142,所以在該圖中省略開口部142的圖示。接著,在圖38所示的步驟中,除去圖37所示的蝕刻用抗蝕膜155。接著,在圖39所示的步驟中,通過進行與第1實施方式中說明的圖12所示的步驟同樣的處理,而同時形成第1絕緣部件121-1、121-2、121-3、121-4及第2絕緣部件122-1、 122-2、122-3 (絕緣部件形成步驟)。第1絕緣部件121-1以從位於開口部141附近的部分的焊盤14的端部橫跨到在開口部141露出的配線112的上表面的方式形成。第1絕緣部件121-2以覆蓋位於開口部 141附近的部分的第1壓電懸臂梁116的側面,並從第1上部電極63橫跨到在開口部141 露出的部分的配線112的上表面的方式形成。第1絕緣部件121-3以覆蓋位於開口部142附近的部分的第1壓電懸臂梁116的側面,並從第1上部電極63橫跨到在開口部142露出的部分的配線112的上表面的方式形成。第1絕緣部件121-4以覆蓋位於開口部143附近的部分的第1壓電懸臂梁116的側面, 並從第1上部電極63橫跨到在開口部143露出的部分的配線112的上表面的方式形成。第2絕緣部件122-1以從位於開口部141附近的部分的焊盤15的端部橫跨到在開口部141露出的配線113的上表面的方式形成。第2絕緣部件122-2以覆蓋位於開口部 142附近的部分的第2壓電懸臂梁117的側面,並從第2上部電極67橫跨到在開口部142 露出的部分的配線113的上表面的方式形成。
第2絕緣部件122-3以覆蓋位於開口部143附近的部分的第2壓電懸臂梁117的側面,並從第2上部電極67橫跨到在開口部143露出的部分的配線113的上表面的方式形成。作為上述說明的第1絕緣部件121-1、121-2、121-3、121_4及第2絕緣部件122-1、 122-2、122-3的材料,例如可使用感光性樹脂(例如感光性抗蝕護膜)。通過這樣,通過使用感光性樹脂(例如感光性抗蝕護膜)形成第1絕緣部件 121-1、121-2、121-3、121-4及第2絕緣部件122-1、122-2、122-3,能夠廉價的形成第1絕緣部件 121-1、121-2、121-3、121-4 及第 2 絕緣部件 122-1、122-2、122-3。另外,通過使用感光性樹脂(例如感光性抗蝕護膜)形成第1絕緣部件121-1、 121-2、121-3、121-4及第2絕緣部件122-1、122-2、122-3,能夠使形成有配線131 137的第1絕緣部件121-1、121-2、121-3、121-4及第2絕緣部件122-1、122-2、122-3的上表面為坡度緩的傾斜面,因此能夠將配線131 137厚度均勻地形成。由此,通過配線131、133 135,能夠提高電氣連接的配線112與多個第1上部電極63之間的電氣連接信賴性、以及通過配線132、136、137,能夠提高電氣連接的配線113與多個第2上部電極67之間的電氣連接信賴性。接著,在圖40所示的步驟中,通過進行與第1實施方式中說明的圖13 圖15所示步驟同樣的處理,形成配線131 137 (第4及第5配線形成步驟)。在此需要說明的是,圖40及圖41中,由於很難圖示出配線132、134 136,所以在該圖中省略配線132、134 136的圖示。配線131以將焊盤14與配線112連接的方式形成在第1絕緣部件121_1的上表面。配線132以將焊盤15與配線113連接的方式形成在第2絕緣部件122-1的上表面。配線133以將從開口部141露出的部分的配線112與第1上部電極63連接的方式形成在第1絕緣部件121-2的上表面。配線134以將從開口部142露出的部分的配線112 與第1上部電極63連接的方式設在第1絕緣部件121-3的上表面。配線135以將從開口部143露出的部分的配線112與第1上部電極63連接的方式設在第2絕緣部件121-4的上表面。配線136以將從開口部142露出的部分的配線113 與第2上部電極67連接的方式設在第2絕緣部件122-2的上表面。配線137以將從開口部143露出的部分的配線113與第2上部電極67連接的方式設在第2絕緣部件122-3的上表面。通過這樣,通過形成配線131 137,將焊盤14與多個第1上部電極63電氣連接, 並將焊盤15與多個第2上部電極67電氣連接。作為配線131 137,例如可使用依次層積Ti膜(例如厚度為25nm)、Ni膜(例如厚度為25nm)及Au膜(例如厚度為IOOnm)的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜(例如厚度為 IOOnm)。通過這樣,作為配線131 137通過使用Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜,能夠降低配線131 137的阻抗值。接著,在圖41所示的步驟中,通過進行與第1實施方式中說明的圖16及圖17所示的步驟同樣的處理,從而形成具有外殼41及支撐體42的支撐部件11。由此,第2實施方式的壓電致動器110被製造。
通過本實施方式的壓電致動器的製造方法,對金屬膜147進行圖紋化而形成配線 112、113,從而使得在第2及第3的配線112、113的構成要素中不包含壓電材料,因此能夠抑制壓電致動器110的彎曲效率的降低。另外,通過在連接部51及第1 第3支撐部52 55的上表面上形成配線112、 113,在覆蓋設置在第1及第2支撐部52、53上的配線112、113的絕緣層114的上表面114A 上形成第1及第2壓電懸臂梁116、117,從而能夠在設在第1及第2支撐部52、53的絕緣層114的上表面114A全體上形成第1及第2壓電懸臂梁116、117,因此能夠增加第1及第 2壓電懸臂梁116、117的彎曲位移量。以上對本發明的具體實施例進行了說明,但是,本發明並不限定於上述具體實施例,只要不脫離權利要求書的範圍,亦可採用其他變化形式代替,但那些變化形式仍屬於本發明所涉及的範圍。產業上的利用可能性本發明可適用於壓電致動器及其製造方法。本國際申請以2009年4月M日申請的日本專利申請2009-106085作為主張優先權的基礎,本國際申請援引該日本專利申請2009-106085的全部內容。
權利要求
1.一種壓電致動器,其特徵在於,包括支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接;其中,所述第2及第3配線由金屬膜構成。
2.根據權利要求1所述的壓電致動器,其特徵在於,所述第2及第3配線的阻抗值比所述第1及第2下部電極的低。
3.根據權利要求1所述的壓電致動器,其特徵在於,所述金屬膜為依次層積Ti膜、Ni 膜及Au膜的Ti/Ni/Au層積膜、或Al膜。
4.根據權利要求1所述的壓電致動器,其特徵在於,在所述支撐體的上表面配置所述第2及第3配線,設置覆蓋對應所述第1及第2支撐部的部分的所述支撐體的上表面、及配置在對應所述第1及第2支撐部的所述支撐體的上表面的部分的所述第2及第3配線,並且上表面為平坦面的絕緣層,在設在所述第1支撐部的所述絕緣層的上表面配置所述第1壓電懸臂梁,並在設在所述第2支撐部的所述絕緣層的上表面配置所述第2壓電懸臂梁。
5.根據權利要求4所述的壓電致動器,其特徵在於,在設在所述第3支撐部的部分的所述絕緣層上,形成使配置在所述第3支撐部的部分的所述第2及第3配線的上表面露出的開口部,並且具有第1絕緣部件,覆蓋所述第1壓電懸臂梁的側面;第4配線,設在所述第1絕緣部件上,一端與所述第1上部電極連接,另一端與從所述開口部露出的部分的所述第2配線連接;第2絕緣部件,覆蓋所述第2壓電懸臂梁的側面;以及第5配線,設在所述第2絕緣部件上,一端與所述第2上部電極連接,另一端與從所述開口部露出的部分的所述第3配線連接。
6.根據權利要求5所述的壓電致動器,其特徵在於,所述第1壓電懸臂梁的側面為隨著從所述第1上部電極到所述第1下部電極呈寬度變寬形狀的傾斜面,所述第2壓電懸臂梁的側面為隨著從所述第2上部電極到所述第2下部電極呈寬度變寬形狀的傾斜面。
7.一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括壓電懸臂梁母材形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1及第2上部電極的母材的第2金屬層;上部電極及壓電體形成步驟,通過對所述第2金屬層及所述電介質層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2上部電極和所述第1及第2壓電體;以及下部電極及配線形成步驟,通過對所述第1金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2下部電極和所述第1至第3配線。
8.根據權利要求7所述的壓電致動器的製造方法,其特徵在於,包括絕緣部件形成步驟,同時形成第1絕緣部件和第2絕緣部件,所述第1絕緣部件覆蓋位於所述第1上部電極端部的部分的所述第1壓電懸臂梁的側面,所述第2絕緣部件覆蓋位於所述第2上部電極端部的部分的所述第2壓電懸臂梁的側面;以及配線形成步驟,同時形成第4配線和第5配線,所述第4配線設在所述第1絕緣部件上, 並且其一端與所述第1上部電極連接,其另一端與所述第2配線連接,所述第5配線設在所述第2絕緣部件上,並且其一端與所述第2上部電極連接,其另一端與所述第3配線連接。
9.一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括壓電懸臂梁母材形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1及第2上部電極的母材的第2金屬層;壓電懸臂梁形成步驟,通過對所述第1金屬層、所述電介質層及所述第2金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而形成所述第1及第2壓電懸臂梁;剝離用抗蝕膜形成步驟,在形成所述第1及第2壓電懸臂梁的所述基板的上表面,形成具有使對應所述第2及第3配線的形成區域的部分的所述基板的上表面露出,並且剖面為倒錐形的開口部的剝離用抗蝕膜;金屬膜形成步驟,在所述剝離用抗蝕膜形成步驟之後,通過所述開口部在所述基板的上表面形成金屬膜;以及剝離步驟,通過除去所述剝離用抗蝕膜,在所述基板的上表面形成由所述金屬膜構成的所述第2及第3配線。
10.根據權利要求9所述的壓電致動器的製造方法,其特徵在於,包括絕緣部件形成步驟,同時形成第1絕緣部件和第2絕緣部件,所述第1絕緣部件覆蓋位於所述第1上部電極端部的部分的所述第1壓電懸臂梁的側面,所述第2絕緣部件覆蓋位於所述第2上部電極端部的部分的所述第2壓電懸臂梁的側面;以及配線形成步驟,同時形成第4配線和第5配線,所述第4配線設在所述第1絕緣部件上, 並且其一端與所述第1上部電極連接,其另一端與所述第2配線連接,所述第5配線設在所述第2絕緣部件上,並且其一端與所述第2上部電極連接,其另一端與所述第3配線連接。
11.一種壓電致動器的製造方法,該壓電致動器包括支撐部件,具有外殼和支撐體,該支撐體具有多個第1支撐部、第2支撐部及第3支撐部並且所述支撐體的厚度比所述外殼的厚度薄,所述第1支撐部一端與所述外殼一體構成並且所述第1支撐部對應第1壓電懸臂梁的形成區域,所述第2支撐部對應第2壓電懸臂梁的形成區域並且與所述第1支撐部分離,所述第3支撐部將所述第1支撐部與第2支撐部連接;所述第1壓電懸臂梁,具有第1下部電極、設在該第1下部電極上的第1壓電體、及設在該第1壓電體上的第1上部電極;所述第2壓電懸臂梁,具有第2下部電極、設在該第2下部電極上的第2壓電體、及設在該第2壓電體上的第2上部電極;第1配線,設在所述支撐體的上表面,將所述第1下部電極與所述第2下部電極電氣連接;第2配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第1支撐部的所述第1上部電極電氣連接;以及第3配線,設在所述支撐體的上表面,將多個設在所述第2支撐部的所述第2上部電極電氣連接,其特徵在於,包括第2及第3配線形成步驟,在作為所述支撐部件的母材的基板的上表面,形成金屬膜, 並通過對該金屬膜進行圖紋化而形成所述第2及第3配線;絕緣層形成步驟,形成覆蓋所述第2及第3配線和所述基板的上表面並且具有平坦的上表面的絕緣層;壓電懸臂梁母材形成步驟,在所述絕緣層的上表面依次形成作為所述第1及第2下部電極的母材的第1金屬層、作為所述第1及第2壓電體的母材的電介質層、及作為所述第1 及第2上部電極的母材的第2金屬層;上部電極及壓電體形成步驟,通過對所述第2金屬層及所述電介質層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2上部電極和所述第1及第2壓電體;以及下部電極及配線形成步驟,通過對所述第1金屬層進行由蝕刻的圖紋化,而同時形成所述第1及第2下部電極和所述第2及第3配線。
12.根據權利要求11所述的壓電致動器的製造方法,其特徵在於,包括 開口部形成步驟,在位於所述第3支撐部的部分的所述絕緣層,形成使設置在所述第3 支撐部的部分的所述第2配線的上表面及所述第3配線的上表面露出的開口部;絕緣部件形成步驟,同時形成第1絕緣部件和第2絕緣部件,所述第1絕緣部件覆蓋位於所述第1上部電極端部的部分的所述第1壓電懸臂梁的側面,所述第2絕緣部件覆蓋位於所述第2上部電極端部的部分的所述第2壓電懸臂梁的側面;以及第4及第5配線形成步驟,同時形成第4配線和第5配線,所述第4配線設在所述第 1絕緣部件上,並且其一端與所述第1上部電極連接,其另一端與從所述開口部露出的部分的所述第2配線連接,所述第5配線設在所述第2絕緣部件上,並且其一端與所述第2上部電極連接,其另一端與從所述開口部露出的部分的所述第3配線連接。
全文摘要
提供一種包括第1及第2壓電懸臂梁的壓電致動器,作為在形成有第1及第2壓電懸臂梁的支撐體的上表面上設置的配線,使用圖紋化的金屬膜。
文檔編號H02N2/00GK102405591SQ20108001750
公開日2012年4月4日 申請日期2010年4月15日 優先權日2009年4月24日
發明者山田司, 石井剛, 高橋宗明 申請人:三美電機株式會社

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