压电元件单元以及驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及例如作为驱动被驱动构件的驱动装置的一部分而被优选使用的压电元件单元以及具备该压电元件单元的驱动装置。
【背景技术】
[0002]压电元件是利用压电效应以及逆压电效应来对机械位移和电气位移进行相互转换的元件。这样的压电元件例如通过在成形?烧成压电陶瓷并获得元件主体之后将电极形成于该元件主体并进一步实施极化处理来制造。
[0003]因为由压电元件获得的机械位移是比较微小的，所以压电元件例如作为要求精密而且正确的控制的驱动装置而被优选使用。更加具体来说，可以列举透镜驱动用、HDD的头部驱动用、喷墨打印机的头部驱动用、燃料喷射阀驱动用等的用途。
[0004]例如，作为使用了压电元件的驱动装置，公开了具有将驱动杆和支撑台分别粘结于压电元件的两端部的构造的驱动装置(参照专利文献I等)。
[0005]在现有的层叠型压电元件中，为了将配线用引线连接于压电元件的外部电极，一般使用焊料。然而，由于焊料接合时的热，会有对由陶瓷构成的元件主体产生损伤的担忧。另外，在使用压电元件的时候，在冷热循环被施加了的情况下也会有由于元件主体与焊料的收缩率的差异而引起的裂纹成为问题的可能性。
[0006]另外，也提出了替代焊料而使用导电性膏体的尝试，但是在配线用引线与元件主体的接合强度方面存在问题并且在耐湿性方面也较弱，从而在可靠性方面会有问题。
[0007]专利文献1:日本特开2002-119074号
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种对元件主体的损伤少而且在耐湿性以及连接可靠性方面表现优异并且能够使机械强度提高的压电元件单元、以及具有该压电元件单元的驱动
目.ο
[0009]为了达到上述目的，本发明所涉及的压电元件单元，其特性在于，具备:元件主体，具有夹着压电体层而层叠的内部电极、以及相对于所述内部电极被电连接的一对外部电极；电连接部，用于将配线部连接于所述外部电极；所述电连接部由导电性树脂粘结部所构成，所述导电性树脂粘结部被树脂部覆盖。
[0010]在本发明的压电元件单元中，不使用焊料而使用导电性树脂粘结部来将配线部连接于元件主体的外部电极。因此，在将配线部连接于外部电极的时候，可以施加使导电性树脂粘结部固化的程度的热，从而不加热到使焊料熔融的温度。因此，由于相对于元件主体的热而引起的损伤基本上没有并且兀件的性能提尚。
[0011]再有，在使用压电元件的时候，即使是在冷热循环被施加了的情况下，导电性树脂粘结部也因为弹性模量低于构成元件主体的陶瓷几个数量级，所以容易吸收热收缩差并且在元件主体上不会产生裂纹等。再有，通过导电性树脂粘结部被树脂部覆盖从而配线部难以从元件主体的外部电极剥离，并且连接部上的机械强度提高。另外，通过导电性树脂粘结部被树脂部覆盖从而在连接部上的耐湿性提高，并且连接可靠性也提高。
[0012]粘结所述元件主体的层叠方向上的一个端面和以与该一个端面相对的方式被配置的连结构件的安装面的粘结剂也可以构成所述树脂部，所述树脂部从所述安装面一体地覆盖到所述导电性树脂粘结部。树脂部通过兼备连结元件主体和连结构件的功能，从而制造变得容易并且以简单的结构就能够提高机械强度。
[0013]所述导电性树脂粘结部也可以由导电性膏体构成。通过导电性膏体进行构成从而能够防止焊料浸出等。
[0014]所述元件主体也可以在其内部具有所述压电体层与所述内部电极被交替地层叠的活性部、以及在所述活性部的层叠方向的两端形成的非活性部，所述导电性树脂粘结部较所述活性部与非活性部的界面更位于所述安装面侧。
[0015]通过这样进行构成，从而树脂部在对应于活性部与非活性部的界面的位置上覆盖元件主体的外侧面，而且能够覆盖导电性树脂粘结部的外周。活性部与非活性部的界面为元件主体中脆弱的部分，通过用树脂部覆盖该部分从而能够提高元件主体的机械强度(例如抗弯强度)。
[0016]所述树脂部也可以覆盖作为所述导电性树脂粘结部的表面的从所述外部电极隆起的所述导电性树脂粘结部的隆起表面的整体。树脂部通过覆盖导电性树脂粘结部的隆起表面的整体，从而能够有效地防止层叠型压电元件在导电性树脂粘结部的周边发生折断的现象。另外，导电性树脂粘结部因为成为被埋入到树脂部内部的状态，所以导电性树脂粘结部起到作为强化树脂部与元件主体的接合的锚栓的作用，因而压电元件单元具有较高的接合可靠性。
[0017]另外，例如，树脂部也可以覆盖从导电性树脂粘结部露出的配线部的至少一部分。
[0018]因为通过树脂部覆盖从导电性树脂粘结部露出的配线部的一部分从而实现了加强导电性树脂粘结部与配线部的接合的作用，所以压电元件单元具有优异的可靠性。另外，通过树脂部覆盖接近于导电性树脂粘结部的配线部，从而能够有效地防止配线部接触于连接构件等而发生短路的问题。
[0019]本发明所涉及的驱动装置具有以上所述的压电元件单元。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的一个实施方式所涉及的压电元件单元的部分截面的概略图。
[0021]图2是图1所表示的压电元件单元的主要部分的放大截面图。
[0022]图3是图1以及图2所表示的压电元件单元的元件主体的立体图。
[0023]图4是表示图1以及图2所表示的压电元件单元的制造过程的立体图。
[0024]图5是表示继图4之后的工序的部分立体图。
[0025]图6A是表示本发明的其他实施方式所涉及的压电元件单元的主要部分放大截面图。
[0026]图6B是本发明的又一其他实施方式所涉及的压电元件单元的主要部分放大截面图。
[0027]图7A是表示关于本发明的实施例所涉及的压电元件单元的抗弯强度的测定方法的概念图，图7B是表示关于本发明的参考例所涉及的压电元件单元的抗弯强度的测定方法的概念图。
[0028]图8是表示关于本发明的实施例以及参考例所涉及的压电元件单元的抗弯强度的测定结果的图表。
[0029]图9是表示关于本发明的实施例以及参考例所涉及的压电元件单元的耐湿试验前后的引线的拉伸强度的变化的图表。
【具体实施方式】
[0030]以下，基于附图来说明本发明的实施方式。
[0031]第I实施方式
[0032]图1是表示使用了本发明的一个实施方式所涉及的压电元件单元10的透镜驱动装置60的概念图。透镜驱动装置60除了压电元件单元10之外还具备相对于轴(shaft)44移动自如地被卡合的移动构件56、将电压施加于元件主体20的驱动电路58。移动构件56保持透镜，移动构件56以及被保持于该构件的透镜沿着轴44的轴心(Z轴)能够相对于轴44进行相对移动。
[0033]压电元件单元10具备由层叠型压电元件构成的元件主体20、锤42、轴44。另外，压电元件单元10进一步具备电连接元件主体20和驱动电路58的配线部32、将配线部32连接于第I以及第2外部电极28a，28b的电连接部30。电连接部30例如由导电性膏体等导电性树脂粘结剂等所构成。
[0034]元件主体20由驱动电路58而被施加电压从而发生变形。伴随于此，被连接于元件素体20的轴44在Z轴方向上进行往复运动(振动)。驱动电路58所输出的电压波形并没有特别的限定，但是驱动电路58例如通过输出锯齿波形的电压波形，从而能够使移动构件56产生超过压电元件单元10的变形量以及伴随于此的轴44的位移量的移动量。
[0035]还有，在本实施方式中，列举将压电元件单元10应用于透镜驱动装置60的方式为例来进行说明，但是作为应用压电元件单元10的装置并不限定于此，压电元件单元10也能够应用于其他驱动装置等。
[0036]如图1以及图3所示，压电元件单元10的元件主体20具有大致棱柱状(在本实施方式中为四棱柱)的外观形状，并且具有压电体层26、第I以及第2内部电极27a，27b、第I以及第2外部电极28a，28b。还有，元件主体20的外观形状并不限定于棱柱状，圆柱状、椭圆柱状等其他形状也是可以的。
[0037]在元件主体20的内部，第I内部电极27a以及第2内部电极27b夹着压电体层26而被交替地层叠。第I外部电极28a和第2外部电极28b被形成于元件主体20的面中沿着层叠方向(Z轴方向)进行延伸的侧面。如图3所示，第I外部电极28a被形成于沿着层叠方向进行延伸的第I侧面25a，第2外部电极28b被形成于朝着在X轴方向上与第I侧面25a相反方向的第2侧面25b。
[0038]第I内部电极27a被电连接于第I外部电极28a，第2内部电极27b被电连接于第2外部电极28b。另外，在元件主体20的侧面中，在第I以及第2外部电极28a，28b没有被形成的第3侧面25c以及第4侧面25d(在Y轴方向上进行相对)，也可以预先形成用于防止迀移(migrat1n)的树脂层。
[0039]还有，在附图中，X轴、Y轴以及Z