薄膜压电体元件及其制造方法、和具有薄膜压电体元件的磁头折片组合、和其他零部件的制作方法

文档序号:10626039阅读:593来源:国知局
薄膜压电体元件及其制造方法、和具有薄膜压电体元件的磁头折片组合、和其他零部件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种薄膜压电体元件,其具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构。压电体膜的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,凸部为突出成凸状的弯曲面,并且凹部为凹陷成凹状的弯曲面,在凹凸面上形成有上部电极膜。薄膜压电体元件具有应力均化膜,该应力均化膜采用具备能够抵消元件应力的内部应力的材料形成,且形成于上部电极膜上。根据本发明,即使为单层的压电层压体,也能充分抑制翘曲和弯曲变位,并且能够在不损害批量生产性和成本降低效果的同时制造提高了薄膜之间的粘合性的薄膜压电体元件。
【专利说明】
薄膜压电体元件及其制造方法、和具有薄膜压电体元件的 磁头折片组合、和其他零部件
技术领域
[0001]本发明涉及具有薄膜状的压电体及电极的薄膜压电体元件以及其制造方法、和具有该薄膜压电体元件的磁头折片组合、硬盘装置、喷墨头、可变焦透镜以及传感器。【背景技术】
[0002]硬盘装置具有大记录容量,其作为存储器装置的中心被广泛应用。硬盘装置通过薄膜磁头进行相对于硬盘(记录媒介)的数据的记录读取。形成有薄膜磁头的部件叫做磁头滑块,在顶端部安装有该磁头滑块的部件为磁头折片组合(也称为HGA)。
[0003]硬盘装置中,通过使记录媒介旋转的同时使磁头滑块从记录媒介的表面飞起,进行相对于记录媒介的数据的记录或读取。
[0004]—方面,伴随着硬盘装置的大容量化,记录媒介向着高记录密度化发展,因此仅依靠音圈马达(以下也称为“VCM”)的控制,难以将薄膜磁头控制在正确的位置。因此,以往已知有除由VCM带动的主致动器之外,还将辅助的致动器(辅助致动器)搭载于HGA,通过辅助致动器来对VCM所不能控制的微小位置进行控制的技术。
[0005]通过主致动器以及辅助致动器来进行薄膜磁头的位置控制的技术也被称作双级致动器系统(dual stage system)。
[0006]双级致动器系统中,主致动器使驱动臂旋转,将磁头滑块定位于记录媒介的特定轨道上。此外,辅助致动器对磁头滑块的位置进行微调整以使得薄膜磁头处于最合适的位置。
[0007]历来,作为辅助致动器,已知有使用了薄膜压电体元件的微致动器。薄膜压电体元件具有压电体以及夹着该压电体而形成的一对电极膜,各电极膜分别形成薄膜状。
[0008]历来,作为薄膜压电体元件,已知有如专利文献1所公开的,将两个包含压电体的压电层压体重叠的双层结构的薄膜压电体元件。
[0009]压电层压体具有在基板上形成压电体与电极膜的结构,有时会产生朝着非目标方向的变位(也叫做弯曲变位)。此外,由于构成压电层压体的各膜的应力不均一,或沿厚度方向不对称,因此会产生即使在不施加电压的状态下,压电层压体也会发生弯曲的问题。 会产生无法将压电层压体搭载于HGA的理想位置上,或者搭载时压电层压体发生破损的问题。然而,如专利文献1的薄膜压电体元件那样,在一对电极膜中以使外部相连的电极膜相对的方式来层压各压电层压体,则其各自所引起的弯曲变位会相互抵消。因此,能得到抑制薄膜压电体元件整体弯曲变位的效果,进而由于各压电层压体的翘曲抵消,可以得到薄膜压电体元件不发生破损且容易被搭载于HGA上的效果。
[0010]但是另一方面,双层结构的薄膜压电体元件必须通过粘结压电层压体来进行层叠。因此,双层结构的薄膜压电体元件具有难以提高批量生产性和降低生产成本的问题。
[0011]因此,作为薄膜压电体元件的制造方法,以前有人提出了以下方法:通过在制造阶段释放压电体与基板之间所产生的应力,即使为单层的压电层压体,也能抑制其弯曲变位或翘曲(例如,参照专利文献2)。[〇〇12]一方面,单层的压电层压体必须层压多个薄膜,因此无法避免在压电层压体的内部产生应力。因此,已知有如专利文献3、4所公开的压电体元件。专利文献3中公开了一种压电体元件,其一方的电极设为双层结构,以外侧比内侧的压缩应力小的材料来形成,其另一方的电极的整体应力得到了缓和。此外,专利文献4中公开了一种压电体元件,其具有如下结构:在2个压电体之间介入缓和层并重叠2个压电体,在其两侧配置有2个电极。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献1:日本专利特开2003 — 101095号公报
[0015]专利文献2:日本专利特许第4897767号公报
[0016]专利文献3:日本专利特开2012 — 76387号公报
[0017]专利文献4:日本专利特开平11 一 87791号公报
【发明内容】

[0018]如上述专利文献2?4的记载所示,以往有人提出想要在单层的压电层压体中抑制其应力的方案。
[0019]但是,专利文献2所记载的制造方法中,必须准备两个形成有多个薄膜的基板,因此存在材料成本增大的问题。此外,贴合基板时需要特殊的器具或装置,因此也会增加成本。而且,经过贴合工序后成品率可能会降低,两块基板也可能发生剥离。因此,专利文献 2的制造方法,在提高批量生产性和降低制造成本方面均很困难。并且,粘合层之间可能发生剥离,压电层压体上可能会形成间隙或裂纹。
[0020]—方面,专利文献3、4所记载的压电层压体(薄膜压电元件)具有缓和应力的层 (应力缓和层)。
[0021]但是,专利文献3记载的压电层压体的情况,只不过是由于电极应力减轻而引起的压电层压体的应力减轻。此外,专利文献4记载的压电层压体只不过是由于减轻了从一方的压电体传送到另一方的压电体的应力,而引起的压电层压体的应力减轻。因此,这些现有技术无法充分抑制压电层压体的翘曲。此外,用于硬盘装置的辅助致动器不需要弯曲变位,而这些现有技术也无法抑制该弯曲变位。
[0022]因此,本发明是为解决上述技术课题而完成的,其目的在于提供一种薄膜压电体元件及其制造方法、和具有薄膜压电体元件的磁头折片组合、硬盘装置、喷墨头、可变焦透镜以及传感器,即使为单层的压电层压体,也能充分抑制翘曲和弯曲变位,并且能够在不损害批量生产性和成本降低效果的情况下制造提高了薄膜之间粘合性的薄膜压电体元件。
[0023]为解决上述课题,本发明提供一种薄膜压电体元件,其具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构,其特征在于:压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为使下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0024]上记薄膜压电体元件中,应力均化膜具有能够抵消元件应力的内部应力,通过在上部电极膜上形成应力均化膜,能够确保元件应力与其内部应力之间的均衡。此外,压电体膜具有凹凸面,其上形成有上部电极膜,因此压电体膜与上部电极膜之间的接触面积扩大。
[0025]此外,优选的是,上述薄膜压电体元件进一步具有形成于凹凸面的上部粘合膜,该上部粘合膜具有从凹凸面侧的下表面至应力均化膜侧的上表面的至少一半的部分进入凹部的程度的膜厚;该上部粘合膜的上部电极膜侧的上表面为与压电体膜的凹凸面相对应的凹凸面,该上部粘合膜的上表面形成有上部电极膜。
[0026]该薄膜压电体元件中,通过上部粘合膜形成上部电极膜,因此压电体膜与上部电极月旲的粘合性尚。
[0027]进一步,优选的是,上述薄膜压电体元件中,上部电极膜具有从凹凸面侧的下表面至应力均化膜侧的上表面的至少一部分进入凹部的程度的膜厚,上部电极膜的应力均化膜侧的上表面为与压电体膜的凹凸面相对应的凹凸面,上部电极膜的上表面形成有应力均化膜。
[0028]上部电极膜的上表面为与压电体膜相对应的凹凸面,因此相比平面的情形,上部电极膜与应力均化膜之间的接触面积增大。并且,其上所形成的应力均化膜具有由材料所弓丨起的应力和由晶粒生长所引起的压缩应力这两方的应力。
[0029]优选的是,应力均化膜采用以铁为主成分的合金材料形成,并且成膜时会形成晶粒,形成于上部电极膜上的多个晶粒中相邻接的晶粒随着生长发生接触从而在晶界附近会产生压缩应力,上述应力均化膜具有包含该压缩应力的上述内部应力。
[0030]此外,优选的是,下部电极膜作为以贵金属为主成分的面心立方结构的(100)定向膜而形成,上部电极膜具有形成于凹凸面上的第1金属层和形成于该第1金属层上的第2 金属层,该第1金属层以贵金属为主成分形成,该第2金属层的杨氏模量比第1金属层大, 并且采用不含贵金属的合金材料形成。
[0031]该薄膜压电体元件中,构成下部电极膜的贵金属与构成第1金属层的贵金属可以采用同种元素构成。
[0032]此外,优选第2金属层的厚度比第1金属层的厚度大。
[0033]优选地,上部电极膜具有从第1金属层的凹凸面侧的下表面至第2金属层的应力均化膜侧的上表面的至少一部分进入凹部的程度的膜厚,第2金属层的应力均化膜侧的上表面为与压电体膜的凹凸面相对应的凹凸面,第2金属层的上表面形成有应力均化膜。
[0034]应力均化膜具有中空部,中空部通过在相邻接的晶粒之间使晶粒不接触而得到。
[0035]进一步优选的是,薄膜压电体元件进一步具有形成于下部电极膜中压电体膜侧的上表面的下部粘合膜,该下部粘合膜上形成有压电体膜。
[0036]优选地,该薄膜压电体元件中,应力均化膜、上部电极膜的膜厚依次减小。
[0037]接着,本发明提供一种薄膜压电体元件的制造方法,该薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构,该制造方法具有以下(1)?(4) 的各工序:
[0038](1)下部电极膜形成工序,其在基板上形成下部电极膜;
[0039](2)压电体膜形成工序,其在下部电极膜上通过溅射形成压电体膜,通过对压电体成膜所涉及的包含成膜速度、基板温度、气压以及气体组成的成膜参数进行控制,将压电体膜的远离基板一侧的上表面设为凹凸面,该凹凸面具有凸部以及凹部,该凸部为从高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;
[0040](3)上部电极膜形成工序,其在凹凸面上形成上部电极膜;
[0041](4)应力均化膜形成工序,其在上部电极膜上形成应力均化膜,应力均化膜具有能够抵消下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在朝着基板的方向上翘曲成凸状的元件应力的内部应力。
[0042]此外,本发明提供一种薄膜压电体元件的制造方法,该薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构,该制造方法具有以下(5)?(8) 的各工序:
[0043](5)下部电极膜形成工序,其在基板上形成下部电极膜;
[0044](6)压电体膜形成工序,其在下部电极膜上通过溶胶凝胶法形成压电体膜,通过对压电体成膜所涉及的包含旋转涂布转数、干燥温度、预烘温度以及加压退火的氧压和温度的成膜参数进行控制,将压电体膜的远离基板一侧的上表面设为凹凸面,该凹凸面具有凸部以及凹部,该凸部为从高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;
[0045](7)上部电极膜形成工序,其在凹凸面上形成上部电极膜;
[0046](8)应力均化膜形成工序,其在上部电极膜上形成应力均化膜,该应力均化膜具有能够抵消下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在朝着基板的方向上翘曲成凸状的元件应力的内部应力。
[0047]此外,上述制造方法中,优选地,进一步具有以下(9)、(10)的各工序,并且应力均化膜、上部电极膜以及上部粘合膜的膜厚依次减小,并且以从上部粘合膜的凹凸面侧的下表面至应力均化膜侧的上表面的至少一半的部分进入凹部的方式,进行上部粘合膜形成工序、上部电极膜形成工序以及应力均化膜形成工序;
[0048](9)下部粘合膜形成工序,其在下部电极膜中的远离基板一侧的上表面形成下部粘合膜;
[0049](10)上部粘合膜形成工序,其在凹凸面形成上部粘合膜。
[0050]接着,本发明还提供一种磁头折片组合,其具有:形成有薄膜磁头的磁头滑块、支承该磁头滑块的悬臂、使磁头滑块相对于悬臂变位的薄膜压电体元件;薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构;压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部与凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面在高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部相连的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力;该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0051]此外,本发明提供一种硬盘装置,其具有磁头折片组合和记录媒介;上述磁头折片组合具有:形成有薄膜磁头的磁头滑块、支承该磁头滑块的悬臂、具有使磁头滑块相对于悬臂变位的薄膜压电体元件;薄膜压电体元件具有依次有层压下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构;压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部与凹部的凹凸面, 该凸部为从该凹凸面的高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部相连的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力;该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0052]进一步,本发明提供一种喷墨头,其具有印刷头本体部和薄膜压电体元件,上述印刷头本体部具有多个喷嘴以及与该各喷嘴连通的多个墨水室,薄膜压电体元件对应于该印刷头本体部的各墨水室形成,以随着记录信号将收容于各墨水室的墨水从各喷嘴挤压出的方式发生变形;薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构;压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0053]此外,本发明提供一种可变焦透镜,其在具有透明基板的透镜本体部的内侧收纳有透明树脂,该透镜本体部上粘合有使所述透明树脂变形的薄膜压电体元件;薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构;压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0054]进一步,本发明提供一种传感器,其具有形成有凹部的传感器本体部,以包覆该凹部的方式安装于该传感器本体部的挠性部件,以及粘合于该挠性部件上以使该挠性部件发生变形的薄膜压电体元件;其中,薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结构;压电体膜中的上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有上部电极膜;薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应力为下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从上部电极膜朝向下部电极膜的方向上翘曲成凸状的元件应力, 该应力均化膜形成于上部电极膜上以确保该元件应力与该内部应力之间的均衡。
[0055]如上所述,根据本发明,在薄膜压电体元件及其制造方法、和具有该薄膜压电体元件的磁头折片组合、硬盘装置、喷墨头、可变焦透镜以及传感器中,即使为单层的压电层压体,也能充分抑制其翘曲和弯曲变位,并且能够在不损耗批量生产性和成本降低效果的同时制造提高了薄膜之间的粘合性的薄膜压电体元件。【附图说明】
[0056]图1为从表面观察本发明实施方式中的HGA整体的立体图。
[0057]图2为从表面观察图1的HGA的主要部分的立体图。
[0058]图3为从表面观察构成图1的HGA的悬臂的主要部分的立体图。
[0059]图4为挠性件的粘着有薄膜压电体元件的部分的放大立体图。
[0060]图5为从图4的5 — 5线横截的截面图。
[0061]图6为将薄膜压电体元件中从压电体膜到应力均化膜的部分放大的截面图。
[0062]图7同为将压电体膜放大的截面图。
[0063]图8表示压电体膜的上表面的模式平面图。
[0064]图9(a)表示在压电体膜上形成有上部电极膜的状态的模式截面图、(b)表示(a) 的后续工序的截面图。
[0065]图10(a)为表示图9(b)的后续工序的截面图、(b)为表示(a)的后续工序的截面图。
[0066]图11(a)表示将应力均化膜的主要部分放大的模式侧面图、(b)表示将应力均化膜的主要部分放大的模式平面图。
[0067]图12表示本发明实施方式的薄膜压电体元件的制造工序的截面图。
[0068]图13表不图12的后续制造工序的截面图。
[0069]图14表不图13的后续制造工序的截面图。
[0070]图15表示本发明人所制造的薄膜压电体元件中从压电体膜到上部电极膜的部分的SEM图像。
[0071]图16为将图15的主要部分放大的SEM图像。
[0072]图17为将图16的主要部分放大的SEM图像。
[0073]图18为应力均化膜的TEM图像。
[0074]图19表示图18的SAD图案的TEM图像。
[0075]图20为将图6的主要部分放大的截面图。
[0076]图21(a)为表示变形例的压电体膜的模式平面图、(b)为表示其他变形例的压电体膜的模式平面图。
[0077]图22为挠性件的粘着有本发明变形例所涉及的薄膜压电体元件部分的、与图5 — 样的截面图。
[0078]图23为将变形例的薄膜压电体元件中从压电体膜到应力均化膜的部分放大的截面图。
[0079]图24(a)为将图23的主要部分放大的、与图6同样的截面图,(b)为将(a)的主要部分放大的截面图。
[0080]图25表示具有本发明实施方式所涉及的HGA的硬盘装置的立体图。
[0081]图26表示本发明实施方式所涉及的喷墨头的概略结构的截面图。
[0082]图27表示本发明实施方式所涉及的可变焦透镜的概略结构的平面图。
[0083]图28为从图27的28-28线横截的截面图。
[0084]图29表示变形例所涉及的可变焦透镜的概略结构的截面图。
[0085]图30表示本发明实施方式所涉及的脉搏传感器的概略结构的截面图。【具体实施方式】
[0086]下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。应予说明,同一要素采用同一符号, 省略重复说明。
[0087](HGA 的结构)
[0088]首先,参照图1?图5对本发明的实施方式所涉及的HGA的结构进行说明。此处, 图1为从表面观察本发明实施方式所涉及的HGA1整体的立体图、图2为从表面观察HGA1 的主要部分的立体图。图3为从表面观察构成HGA1的悬臂50的主要部分的立体图。此夕卜,图4为将挠性件6的粘着有薄膜压电体元件12b的部分放大的立体图、图5为从图4的 5 — 5线横截的截面图。
[0089]如图1所示,HGA1具有悬臂50和磁头滑块60。悬臂50具有基板2、负载杆3、挠性件6和图中未示出的阻尼器,这些部件通过焊接等形成一体化结构。
[0090]基板2为用于将悬臂50固定到后述的硬盘装置201的驱动臂209的部件,其采用不锈钢等金属形成。
[0091]负载杆(Load beam) 3固定于基板2。负载杆3具有随着远离基板2其宽度逐渐变窄的形状。负载杆3具有负重弯曲部,其用于产生将磁头滑块60按压在硬盘装置201的后述硬盘202的力。
[0092]如图1?图5所示,挠性件6具有挠性件基板4、基底绝缘层5、连接配线11、薄膜压电体元件12a、12b,进一步具有后述的保护绝缘层25。挠性件6具有在挠性件基板4上形成基底绝缘层5,在基底绝缘层5上粘合连接配线11以及薄膜压电体元件12a、12b的结构。进一步以覆盖连接配线11以及薄膜压电体元件12a、12b的方式形成保护绝缘层25。
[0093]挠性件6具有通过在基底绝缘层5的表面施加连接配线11并粘合薄膜压电体元件12a、12b,以此来附加压电元件的附压电元件结构。
[0094]此外,挠性件6在顶端侧(负载杆3侧)具有折片部(gimbal) 10。折片部10上, 固定有搭载了磁头滑块60的舌部19,在比该舌部19更靠近顶端的一侧形成有多个连接垫片20。连接垫片20与磁头滑块60的图中未示出的电极垫片电气连接。
[0095]该挠性件6使薄膜压电体元件12a、12b伸缩,与此相伴,使伸出舌部19外侧的不锈钢部分(也叫做悬臂梁(outrigger))伸缩。由此,通过使磁头滑块60的位置以图中未示出的浅坑为中心做极微小地转动来对磁头滑块60的微小位置进行控制。
[0096]挠性件基板4为支撑挠性件6整体的基板,其采用不锈钢形成。其背面通过焊接于基板2与负载杆3来固定。挠性件基板4如图1所示,具有固定于负载杆3以及基板2 的表面的中心部4a和从基板2向外侧延伸的配线部4b。
[0097]基底绝缘层5覆盖挠性件基板4的表面。基底绝缘层5例如采用聚酰亚胺来形成, 具有5 y m?10 y m程度的厚度。此外,如图3中详细所示,基底绝缘层5的配置于负载杆3 上的部分被分为两部分,其一部分为第1配线部5a,另一部分为第2配线部5b。在其各自的表面上粘合有薄膜压电体元件12a和薄膜压电体元件12b。
[0098]在第1配线部5a、第2配线部5b的各自的表面上各形成有多个连接配线11。各连接配线11采用铜等导体形成。各连接配线11的各自的一端侧与薄膜压电体元件12a, 12b或者各连接垫片20连接。
[0099]保护绝缘层25例如采用聚酰亚胺形成。保护绝缘层25例如具有1 y m?2 y m程度的厚度。[〇1〇〇]磁头滑块60上形成有进行数据的记录读取的图中未示出的薄膜磁头。此外,磁头滑块60上,形成有图中未示出的多个电极垫片,各电极垫片连接于连接垫片20。
[0101](薄膜压电体元件的结构)
[0102]接下来,参照图5、图6?图8以及图20对薄膜压电体元件的结构进行说明。此处,图6为将薄膜压电体元件12b中从后述压电体膜13到应力均化膜14的部分放大的截面图,图7为同样放大压电体膜13的截面图,图8为表示压电体膜13的上表面的模式平面图,图20为将图6的主要部分放大的截面图。应予说明,为了图示方便,图6、图7、图20中, 对各膜的凹凸进行了强调记载。
[0103]薄膜压电体元件12b(薄膜压电体元件12a也一样)如图5所示,具有底膜15、下部电极膜17、下部粘合膜16a、压电体膜13、上部粘合膜16b、上部电极膜27以及应力均化膜14,并且具有按以上顺序层压的层压结构。薄膜压电体元件12b以能确保后述元件应力 F12与内部应力F14的均衡的方式使应力均化膜14形成于上部电极膜27上。薄膜压电体元件12b、12a采用图中未示出的环氧树脂固定粘合于基底绝缘层5的表面。
[0104]应予说明,本发明中的“上部”以及“下部”不一定表示在薄膜压电体元件粘合于基底绝缘层5的状态下的上侧、下侧。这些词是为了便于区分夹着压电体膜13而相对的2 个电极膜等而使用的用语。在实际产品中,有时上部电极膜27以及上部粘合膜16b也可能配置于下侧,下部电极膜17以及下部粘合膜16a也可配置于上侧。
[0105]压电体膜13采用锆钛酸铅((Pb(Zr,Ti)03),以下也称为“PZT”)等压电材料而形成薄膜状。压电体膜13采用外延生长形成,其厚度形成为2ym?5ym的程度。压电体膜 13除采用PZT外,还可以采用钛酸钡、钛酸铅这样的压电陶瓷(其多数为铁电物质)或、不含钛或铅的非铅系压电陶瓷。
[0106]在本实施方式中,如图6、图7所示,压电体膜13的上部电极膜27侧的表面(也叫做上表面)为凹凸面13A。凹凸面13A同时具有弯曲的多个凸部13a以及凹部13b。凹凸面13A的各凸部13a与凹部13b沿着凹凸面13A交互配置,其截面形状为波形。各凸部13a 与凹部13b为缓慢倾斜的弯曲面,而在本实施方式中,凹凸面13A的与高度方向上的中心面 13L相比向外侧伸出成凸状的部分为凸部13a,与中心面13L相比凹陷成凹状的与凸部13a 连接的内侧的部分为凹部13b。
[0107]此外,如图8所示,例如,各凸部13a可以具有尾根部13c,各凹部13b也可以具有谷底部13d。尾根部13c为多个顶部分相连形成带状的峰筋部分、谷底部13d为多个底部相连沿凸部13a形成带状的沟状部分。各尾根部13c与谷底部13d分别具有蜿蜒结构,在左右方向(与薄膜压电体元件12b的厚度方向相交叉的方向)上弯曲的同时在长度方向上延伸。应予说明,尽管图中未示出,但压电体膜13的上表面可以不交互配置有如图8所示的形成带状的凸部13a与凹部13b,可以交互配置大小或形状不同的凸部与凹部。
[0108]进一步,如图20所示,凹凸面13A的凸部13a与凹部13b的高度差(也叫做表面粗糙度)为tl3。比起该表面粗糙度tl3,后述的上部粘合膜16b的膜厚tl6b (35nm的程度)为相同程度或稍微大一些。可以为从上部粘合膜16b的下表面到上表面的至少一半的部分进入凹部13b中,也可以如图6所示,基本全部进入。这样,如图6、图8所示,上部粘合膜16b具有与压电体膜13的凹凸面13A相适应的凹凸结构,上部粘合膜16b的上表面形成与凹凸面13A相适应的凹凸面。在这种情况下,上部粘合膜16b的上表面具有对应于凹凸面13A的凸部与凹部。
[0109]后述的上部电极膜27的膜厚t27形成为至少使从上部电极膜27的下表面(凹凸面13A侧的面)到上表面(应力均化膜14侧的面)的一部分进入凹部13b中的程度的大小。由于膜厚t27具有这种大小,因此上部电极膜27也具有与压电体膜13的凹凸面13A 相适应的凹凸结构,其上表面形成与凹凸面13A相适应的凹凸面。进一步,比起膜厚t27,后述的应力均化膜14的膜厚tl4(100nm的程度)更大(t27 < tl4)。
[0110]底膜15采用氧化锆、氧化钇、氧化镁、稀土元素氧化物、氮化钛等的氮化物来形成。如图5所示的底膜15具有第1底膜15a和第2底膜15b,其具有在第1底膜15a上层压第2底膜15b的双层结构,但也可以不具有双层结构。
[0111]下部电极膜17,例如,为由以Pt为主成分的金属材料(除Pt夕卜,也可以含有Au, Ag,Pd,Ir,Ru,Cu)所制得的薄膜(膜厚为100nm的程度),其形成于底膜15上。下部电极膜17的晶体结构为面心立方结构。下部粘合膜16a是例如由SrRu03(也叫SR0)等的外延生长的导电性材料所形成的薄膜(膜厚为20nm程度),其形成于下部电极膜17的压电体膜 13侧的上表面。该下部粘合膜16a上形成压电体膜13。
[0112]上部粘合膜16b,例如,为由SrRu03等非晶形导电性材料制得的薄膜(膜厚为35nm 程度),其形成于压电体膜13的凹凸面13A上。如上述所示,上部粘合膜16b的上表面形成与凹凸面13A相应的凹凸面。
[0113]上部电极膜27,例如,为采用以Pt为主成分的金属材料(除Pt外,也可以含有Au, Ag,Pd,Ir,Rh,Ni,Pb,Ru,Cu)的多结晶的薄膜(膜厚为50nm程度),其形成于上部粘合膜 16b上。如上述所示,上部电极膜27的上表面也为与凹凸面13A相应的凹凸面。此外,晶体结构为面心立方结构。
[0114]应力均化膜14形成于上部电极膜27上。应力均化膜14为使用了合金材料的多结晶的薄膜(膜厚为l〇〇nm程度),具有能够消除后述的元件应力F12 (能够相互抵消)的内部应力F14。
[0115]应力均化膜14,例如,采用以铁(Fe)为主成分的合金材料形成。应力均化膜14的晶体结构优选为体心立方结构。应力均化膜14,例如,优选使用包含Fe、Co, Mo, Au,Pt,A1, Cu,Ag,Ta,Cr,Ti,Ni,Ir,Nb,Rb,Cs,Ba,V,W,Ru中的至少一种的合金材料。此外,应力均化膜14更优选采用包含Fe、Co和Mo的合金材料。
[0116]此处,元件应力F12为在薄膜压电体元件12b中,使下部电极膜17、压电体膜13以及上部电极膜27从上部电极膜27朝向下部电极膜17的方向(图5中为向下的方向)翘曲成凸状的应力。内部应力F14为应力均化膜14所具有的应力,其以使应力均化膜14向外侧扩展,并以使其向上翘曲成凸状的方式发生作用。
[0117]若具有压缩应力的应力均化膜14形成于上部电极膜27,则应力均化膜14向上拉伸上部电极膜27,内部应力F14以与元件应力F12相抵消的方式发生作用,从而确保应力的均衡。应予说明,内部应力F14为形成应力均化膜14的材料所引起的应力F14a和应力均化膜14的后述晶粒的成长所引起的应力F14b两方相加的应力,详细如后述所示。
[0118]此外,应力均化膜14如图11(a)所示,可以具有多个中空部14a,14b,14c,14c^P14e。各中空部为通过使成膜时所形成的晶粒中相邻接的晶粒之间不接触而得到的微小空隙部分(或者点缺陷)。由于这些中空部的存在,能够容易控制应力均化膜14的内部应力, 应力的均衡化也变得容易进行。
[0119]此处,图15?图17表示本发明人所制造的薄膜压电体元件12b中的从压电体膜 13到上部电极膜27的部分的SEM(扫描电镜,Scanning Electron Microscope)图像。如这些图所示,压电体膜13的上表面具有凹凸结构。图18表示应力均化膜14的部分的TEM(透射电镜,Transmiss1n Electron Microscope)图像,图19为表不其SAD (选择区域电子衍射,Selected Area Diffract1n)图案的 TEM 图像。
[0120]上部电极膜27、下部电极膜17上形成有图中未示出的配线。这些配线通过电极垫片18a,18b连接于连接配线11。
[0121]保护绝缘层25以覆盖连接配线11以及薄膜压电体元件12a、薄膜压电体元件 12b的整体表面的方式覆盖基底绝缘层5的表面。保护绝缘层25,例如采用聚酰亚胺形成, 具有5 ym?10 ym程度的厚度。该保护绝缘层25理想的是与挠性件6的图中未示出的覆盖层共同使用并被一体化制造。但是,薄膜压电体元件12a、12b预先具有保护绝缘层时,也可以不通过保护绝缘层25来覆盖压电体元件12a、12b。
[0122]挠性件6具有通过在表面形成该保护绝缘层25,将薄膜压电体元件12a、薄膜压电体元件12b与连接配线11 一起纳入内部的结构(压电元件组装结构)。
[0123]应予说明,图2?图4中,为了方便图示,表示出了连接配线11以及薄膜压电体元件12a、薄膜压电体元件12b,这些部分被保护绝缘层25覆盖,因此未露出挠性件6的表面。
[0124](薄膜压电体元件的制造方法)
[0125]接下来,参照图9,图10、图12?图14,对薄膜压电体元件12b的制造方法进行说明。薄膜压电体元件12b (薄膜压电体元件12a也一样)按以下方法制造。
[0126]首先,如图12所示,准备由Si制得的基板51 (基板的厚度为100?3000 ym程度),使Zr02等的金属氧化物薄膜在其上表面外延生长从而形成底膜15。底膜15可以为单层,也可以如图12所示,重叠多个层而形成。底膜15可以优选使用ZrOj莫、含钇的稀土元素与氧元素的稀土元素氧化物膜、或者它们的混合物或层压膜。
[0127]接下来,实行下部电极膜形成工序。该工序中,通过溅射的方式使以Pt为主成分的金属材料在底膜15上外延生长。通过该外延生长形成下部电极膜17。接下来,实行下部粘合膜形成工序。该工序中,例如使用SR0通过溅射从而在下部电极膜17的上表面形成下部粘合膜16a。
[0128]其后,实行压电体膜形成工序。该工序中,如图13所示,通过溅射,在下部粘合膜 16a上使PZT等压电材料外延生长。此时,通过控制第1成膜参数,使压电材料的表面具有粗糙度,使上表面形成为上述的凹凸面13A从而形成压电体膜13。
[0129]此处,第1成膜参数为通过溅射而在进行压电体膜13的成膜时所调节的各种参数,至少包含成膜速度、基板温度、气压以及气体组成。可以将形成凹凸面13A时的第1成膜参数的数值设为第1压电体成膜条件。
[0130]本发明人进行各种实验后结果发现,在硅基板上层压了上述底膜、下部电极膜以及下部粘合膜的外延膜上,通过溅射使PZT膜外延生长的情况下,通过从以下的第1压电体成膜条件中适当选择数值组合而形成PZT膜,使上表面出现所期望的粗糙度,从而形成凹凸面13A。
[0131]第1压电体成膜条件
[0132]成膜速度为0.1?3ym/h程度、基板温度为350?750°C程度、气压为0.01? l〇Pa程度、气体组成为氧分压设为1?10%程度的氩与氧的混合气体。
[0133]因此,压电体膜形成工序中,可以通过控制第1成膜参数来满足第1压电体成膜条件,由此形成具有凹凸面13A的压电体膜13。一般而言,若提高基板温度,则表面过分粗糙, 凸部与凹部的大小容易变大,若降低基板温度则凸部与凹部的大小容易变小、变平坦。本发明人考虑到这点后进行了各种实验,发现了上述的第1压电体成膜条件。
[0134]此外,压电体膜形成工序也可以按如下方式进行。在这种情况下,通过溶胶凝胶法来使PZT等压电材料在下部粘合膜16a上外延生长。此时,通过控制第2成膜参数来形成具有凹凸面13A的压电体膜13。
[0135]第2成膜参数是指通过溶胶凝胶法在进行压电体膜13的成膜时所调节的各种参数,至少包含旋转涂布转数、干燥温度、预烘温度以及加压退火的氧压和温度。可以将形成凹凸面13A时的第2成膜参数的数值作为第2压电体膜成膜条件。
[0136]本发明人在进行各种实验后结果发现,在硅基板上层压了上述底膜、下部电极膜以及下部粘合膜的外延生长膜上,通过溶胶凝胶法使PZT膜外延生长的情况下,通过从以下的第2压电体成膜条件中适当选择条件进行组合来形成PZT膜,在上表面会出现所希望的粗糙度,形成凹凸面13A。
[0137]第2压电体成膜条件
[0138]旋转涂布转数为3000?5000rpm程度,干燥温度为200?300°C程度(氧中), 预烘温度为400?500°C (氧中),加压退火的氧压和温度分别为3?10气压程度,600? 800 °C程度。
[0139]接下来,实行上部粘合膜形成工序。该工序中,如图14所示,例如采用SR0通过溅射在压电体膜13的凹凸面13A上形成上部粘合膜16b。
[0140]如后述所示,在后续工序中,上部电极膜27、应力均化膜14依次形成在上部粘合膜16b上。本实施方式中,为使上部粘合膜16b具有与凹凸面13A相同的凹凸结构,并且使上部电极膜27也具有与凹凸面13A相同的凹凸结构,按下述的方式实行上部粘合膜形成工序、上部电极膜形成工序以及应力均化膜形成工序。即,将上部粘合膜16b、上部电极膜27 以及应力均化膜14的膜厚设为压电体膜13的膜厚的几个%的程度(1?3%程度),并且以靠近压电体膜13的顺序,即按应力均化膜14、上部电极膜27以及上部粘合膜16b的顺序各膜膜厚依次减小。
[0141]此时,上部电极膜27以及上部粘合膜16b的膜厚相比压电体膜13,具有极其小的极薄厚度。这样,从上部粘合膜16b的下表面到上表面的至少一半的部分会进入凹部13b 中,因此形成上部粘合膜16b后也会在其上表面残留凹凸面13A的凹凸结构,上表面不会变平坦。进一步,形成上部电极膜27后也会在其上表面残留凹凸面13A的凹凸结构。
[0142]先于应力均化膜14而形成的上部粘合膜16b以及上部电极膜27这两层以膜厚比应力均化膜14的膜厚小的方式形成。因此,在凹凸面13A上形成这两层后,也会在上表面 (上部电极膜27的上表面)出现明确的凹凸结构。因此,如后述所示,在应力均化膜14上产生由于晶粒的成长而引起的压缩应力。
[0143]在上部电极膜形成工序中,通过溅射使以Pt为主成分的金属材料在上部粘合膜 16b上生长,从而形成上部电极膜27。上部电极膜并非外延生长膜,而是多结晶的不定向膜或者为(110)面或(111)面的优先定向膜。
[0144]如上述所示,通过实行下部粘合膜形成工序和上部粘合膜形成工序,压电体膜13 和上部电极膜27分别通过下部粘合膜16a、上部粘合膜16b层压在下部电极膜17、压电体膜13上。
[0145]其后,进行应力均化膜形成工序。该工序中,通过溅射采用以铁(Fe)为主成分的合金材料(例如,包含Fe、Co以及Mo的合金材料)形成应力均化膜14。这样可以得到薄膜压电体元件12b。
[0146]应予说明,薄膜压电体元件12b采用基板51来制造,通过研磨或蚀刻等一起除去底膜15和该基板51。然后,按需要形成聚酰亚胺等保护膜,再形成端子后,薄膜压电体元件 12a、12b采用环氧树脂粘合于舌部19部分。
[0147]此处,参照图9、10,对在上部电极膜形成工序中,在压电体膜13上形成上部电极膜27的状态进行说明,该说明如下所示。应予说明,图9、10中省略上部粘合膜16b的图示。
[0148]如图9 (a)所示,首先,用于形成上部电极膜27的多个晶粒27a,27b,27c,27d,27e 形成于凹凸面13A上。其后,这些晶粒27a,27b,27c,27d,27e生长。此时,凹凸面13具有凹凸结构,因此各27a,27b,27c,27d,27e的生长方向不为同一方向。因此,如图9(b)所示, 伴随着生长,相邻接的晶粒的一部分开始接触。例如,如图9(b)所示,晶粒27b和27c、27c 和27d分别在cl、c2部分接触。
[0149]进一步,各27a,27b,27c,27d,27e继续生长,如图10(a)所示,相接触的晶粒之间 (晶界附近)会产生使两者相互远离的斥力。这样,如图10(b)所示,斥力以使上部电极膜 27向外侧扩展的方式发生作用。因此,该斥力在整体上部电极膜27上,表现为压缩应力H、 f2。上部电极膜27具有这样的压缩应力fl、f2。该压缩应力fl、f2在使上部电极膜27朝上方反折的方向上发生作用。
[0150]如上述所示,这样形成的上部电极膜27也与凹凸面13A —样具有凹凸结构,因此应力均化膜14上也产生与压缩应力fl、f2同样的压缩应力F14b。该压缩应力F14b是由应力均化膜14的晶粒生长所引起的应力。
[0151](薄膜压电体元件的作用效果)
[0152]如上述所示,薄膜压电体元件12a具有压电体膜13、应力均化膜14,因此其具有以下的作用效果。即,压电体膜13的凹凸面13A上形成上部粘合膜16b,但其膜厚微小,其上表面成为与凹凸面13A相同的凹凸面。因此,形成于上部粘合膜16b上的上部电极膜27具有压缩应力形成的内部应力。
[0153]此外,上部电极膜27的上表面也成为与凹凸面13A—样的凹凸面,因此应力均化膜14也具有压缩应力所形成的应力F14b。应力均化膜14具有包含应力F14b和应力F14a 的内部应力,应力F14b是由具有凹凸结构的膜上的晶粒生长所引起的,应力F14a是由材料引起的,比起仅具有由材料所引起的应力F14a的薄膜,应力均化膜14会产生很强的应力。 应力均化膜14形成于上部电极膜27上,因此能确保元件应力F12与内部应力F14的均衡, 所以薄膜压电体元件12b的应力均衡化作用比以往的要高。这样,在薄膜压电体元件12b 中,能更加可靠地确保沿着元件内部的厚度方向的应力平衡。
[0154]在仅有元件应力F12作用的状态下,薄膜压电体元件12b朝元件应力F12的作用方向翘曲。然而,薄膜压电体元件12b中,除此之外还有内部应力F14会发生作用,能可靠地确保两种应力的平衡。因此,薄膜压电体元件12b的翘曲能被充分抑制。这样,尽管薄膜压电体元件12b为单层的压电层压体,但即使不施加电压,其翘曲也能被充分抑制,同时弯曲变位也能被抑制。因此,薄膜压电体元件12b适合于HGA。
[0155]应力均化膜14的晶体结构为体心立方结构,因此应力均化膜14在具有微小膜厚的同时会产生大的压缩应力。上部电极膜27的晶体结构为面心立方结构,因此在其与应力均化膜14的界面附近会产生压缩应力。此外,这些晶体结构各异,因此难以发生由外力引起的裂纹等,因此,提高了薄膜压电体元件12b的可靠性。
[0156]此外,薄膜压电体元件12b具有下部粘合膜16a和上部粘合膜16b,因此下部电极膜17、压电体膜13以及上部电极膜27的粘合性提高。并且,压电体膜13的凹凸面13A具有凹凸结构,上部粘合膜16b以及上部电极膜27也具有相同的凹凸结构。这样,与各膜平坦的情况相比,其与其他膜之间的接触面积增大,因此进一步提高了膜之间的粘合性。
[0157]此外,薄膜压电体元件12b在制造过程中没有必要在基板上贴合层压的多个结构体,因此在制造过程中不需要用于调整结构体位置的步骤。因此,与以往相比,薄膜压电体元件12b的制造工序可以更简化,能够降低一定的制造成本。因此,能够在不损害批量生产性和降低生产成本效果的前提下制造薄膜压电体元件12b。
[0158]并且,粘合层之间也不需要贴合,因此不用担心粘合层之间会剥离,也不用担心压电层压体之间形成间隙或裂纹。薄膜压电体元件12b的元件可靠性能在一定程度上得到提尚。
[0159]此外,凹凸面13A的凸部13a、凹部13b具有蜿蜒结构时,上部粘合层16b与凹凸面13A的接触面积增大。这样,压电体膜13与上部粘合层16b的粘合性进一步提高,其可靠性也会进一步提高。此外,压电体膜13通过外延生长形成,因此为没有晶界的均质膜,其压电特性良好。
[0160](变形例1)
[0161]如图8所示,上述的压电体膜13的凸部13a以及凹部13b具有蜿蜒结构,进一步, 如图21 (a)所示,凸部13a以及凹部13b可以形成近直线。
[0162]此外,如图21 (b)所示,压电体膜13可以具有沿长度方向凸部与凹部交互配置的蜿蜒状的多个带状部13vl,13v2,13v3,13v4。
[0163](变形例2)
[0164]接下来,参照图22?图24对变形例中的薄膜压电体元件112b进行说明。图22为挠性件6的粘合有变形例所涉及的薄膜压电体元件112b部分的与图5 —样的截面图。图 23为将薄膜压电体元件112b中从压电体膜13到应力均化膜14的部分放大的截面图。图 24(a)为将图23的主要部分放大的与图6 —样的截面图、(b)为将(a)的主要部分放大的截面图。
[0165]薄膜压电体元件112b与上述的薄膜压电体元件12b相比,不同之处在于不具有上部电极膜27而是具有上部电极膜127。上部电极膜127与上部电极膜27相比,不同之处在于具有第1金属层127a和第2金属层127b,并且具有在第1金属层127a上形成第2金属层127b的双层结构。
[0166]第1金属层127a以贵金属(例如Pt)为主成分而形成。第2金属层127b与第1 金属层127a相比,其杨氏模量大,并且采用不含贵金属的合金材料(例如以Fe为主成分的合金材料)来形成。如图24(b)所示,第2金属层127b的厚度tb以比第1金属层127a的厚度ta大的方式形成。
[0167]此外,薄膜压电体元件112b中,构成下部电极膜17的贵金属和构成第1金属层 127a的贵金属采用相同元素构成。例如,双方都能以Pt作为主成分来构成。薄膜压电体元件112b中,下部电极膜17作为以Pt等的贵金属为主成分的面心立方结构的(100)定向膜而形成。
[0168]接着,如图24 (a)所示,上部电极膜127与上部电极膜27—样,具有从第1金属层 127a的下表面(凹凸面13A侧的面)到第2金属层127b的上表面(应力均化膜14侧的面)的一部分进入凹部13b程度的膜厚。进一步,第2金属层127b的上表面为对应于凹凸面13A的凹凸面,其上表面形成有应力均化膜14。
[0169]如以上所述,薄膜压电体元件112b中,上部电极膜127具有包含第1、第2金属层127a、127b的双层结构,构成第2金属层127b的金属材料的杨氏模量比构成第1金属层127a的金属材料的杨氏模量大,因此能有效抑制上部电极膜127的翘曲。如上部电极膜 127那样,为上侧(应力均化膜14侧)采用比下侧杨氏模量大的材料所形成的双层结构时, 相比上部电极膜27那样的单层结构,其压缩应力形成的内部应力更强。并且,第2金属层 127b的厚度tb比第1金属层127a的厚度ta大,因此其内部应力更强。因此,其上部电极膜127可以强力抑制薄膜压电体元件112b的翘曲。因此,通过具有上部电极膜127,薄膜压电体元件112b的应力均衡化作用比薄膜压电体元件12b良好。
[0170]此外,上部电极膜127的上表面形成与上部电极膜27同样的凹凸面,因此与薄膜压电体元件12b —样,应力均化膜14具有由材料引起的应力F14a和由晶粒的成长引起的应力F14b,会产生很强的应力。因此,薄膜压电体元件112b比起薄膜压电体元件12b,能够更加可靠地确保沿着元件内部的厚度方向的应力平衡。
[0171]上部电极膜127的晶体结构为面心立方结构,与应力均化膜14的晶体结构不同。 因此,受到外力时,从应力均化膜14到上部电极膜127的裂纹难以贯通,提高了薄膜压电体元件112b的可靠性。
[0172]进一步,下部电极膜17作为以Pt等的贵金属为主成分的面心立方结构的(100) 定向膜来形成,因此在压电体膜13侧的上表面,能有效产生压缩应力。
[0173](实施例)
[0174]本发明人在按照上述压电体成膜条件形成压电体膜13后,形成使用了包含Fe、Co 以及Mo的合金材料的应力均化膜14从而形成薄膜压电体元件12b。其结果为,元件的翘曲大幅度降低,也能抑制元件朝着厚度方向的弯曲变位。进一步,形成不具有应力均化膜14 的薄膜压电体元件,对二者朝着纵向的每单位电压的变位(stroke sensitivity)进行比较后,可以明确前者(具有应力均化膜14的薄膜压电体元件12b)的stroke sensitivity 相比后者的stroke sensitivity大约改善40%以上。
[0175]此外,由X-ray Diffract1n(XRD)测定的结果可以确认以Pt为主成分的下部电极膜、由SR0等制成的下部粘合膜以及PZT等制成的压电体膜一起外延生长。下部电极膜为面心立方结构的(100)面朝向膜面的法线方向的(100)定向外延生长膜。由FeCoMo制得的应力均化膜为体心立方结构的(110)面朝向膜面的法线方向的(110)定向多结晶膜。
[0176](磁头折片组合以及硬盘装置的实施方式)
[0177]下面参照图25对磁头折片组合以及硬盘装置的实施方式进行说明。
[0178]图25为表示具有上述HGA1的硬盘装置201的立体图。硬盘装置201具有高速旋转的硬盘(磁记录介质)202和HGA1。硬盘装置201为使HGA1工作,并在硬盘202的记录面上进行数据的记录以及读取的装置。硬盘202具有多个(图中为4个)磁盘。各磁盘的记录面分别与磁头滑块60相对。
[0179]硬盘装置201通过组合托架(assembly carriage)装置203在磁轨上定位磁头滑块60。在该磁头滑块60上形成有图中未示出的薄膜磁头。此外,硬盘装置201具有多个驱动臂209。各驱动臂209通过音圈马达(VCM) 205以枢轴承206为中心转动,在沿枢轴承 206的方向上堆叠(stack)。各驱动臂209的顶端安装有HGA1。
[0180]进一步,硬盘装置201具有控制记录读取的控制电路(control circuit) 204。
[0181]若硬盘装置201使HGA1旋转,则磁头滑块60向横切硬盘202的半径方向即横切磁轨线的方向移动。
[0182]使用上述的薄膜压电体元件12a、12b来制造该种HGA1以及硬盘装置201时,由于抑制了薄膜压电体元件12a、12b的翘曲,因此能容易进行搭载(粘合于基底绝缘层5)。此夕卜,由于能抑制搭载薄膜压电体元件12a、12b时的晶体元件的破损,因此改善了制造HGA1 以及硬盘装置201时的成品率。
[0183]此外,薄膜压电体元件12a、12b虽然是单层,但其stroke sensitivity高,因此与采用现有的薄膜压电体元件相比,能有效发生纵向变位,有效调整薄膜磁头的位置。进一步,薄膜压电体元件12a、12b虽然是单层,但其应力均衡化作用高到能可靠抑制弯曲变位的程度。并且,薄膜之间的粘合性高,因此能在不损害批量生产性和成本降低效果的同时制造HGA1以及硬盘装置201。
[0184](喷墨头的实施方式)
[0185]接下来参照附图26对喷墨头的实施方式进行说明。
[0186]图26为表示喷墨头301的概略结构的截面图。喷墨头301采用薄膜压电体元件 312a、312b、312c来制造。喷墨头301具有印刷头本体部302、以及薄膜压电体元件312a、 312b、312c。
[0187]印刷头本体部302具有墨水流路结构体303和振动部件305。
[0188]墨水流路结构体303具有形成有多个(图26中为3个)喷嘴303a,303b,303c 以及墨水流路304a,304b,304c的基板303A,对应于各喷嘴303a,303b,303c以及墨水流路 304a,304b,304c,形成多个墨水室306a,306b,306c。各墨水室306a,306b,306c被侧壁部 307隔开,其分别通过墨水流路304a,304b,304c连通喷嘴303a,303b,303c。各墨水室306a, 306b,306c中收纳有图中未示出的墨水。墨水流路结构体303能够采用树脂、金属、硅(Si) 基板、玻璃基板、陶瓷等各种材料来制造。
[0189]振动部件305以覆盖多个墨水室306a,306b,306c的方式粘合于墨水流路结构体 303上。振动部件305由例如氧化硅(S1)等制得,其具有3.5 ym程度的厚度。然后,薄膜压电体元件312a、312b、312c以对应各墨水室306a,306b,306c的方式粘合于振动部件305 的外侧上。薄膜压电体元件312a、312b、312c采用粘合剂313粘合于振动部件305上。
[0190]各薄膜压电体元件312a、312b、312c具有与上述薄膜压电体元件12b相同的结构。 此外,各薄膜压电体元件312a、312b、312c具有图中未示出的电极端子。各电极端子上连接有图中未示出的配线。
[0191]印刷头本体部302以及喷墨头301能够按如下方法制造。首先,采用机械加工在基板303A上形成喷嘴303a,303b,303c以及墨水流路304a,304b,304c。接着,将通过对墨水室306a,306b,306c进行机械加工或蚀刻所形成的侧壁部307粘合于基板303A上。或者通过电镀的方式将侧壁部307形成于基板303A上。这样来完成墨水流路结构体303的制造。其后,将振动部件305粘合于墨水流路结构体303上,这样来制造印刷头本体部302。
[0192]然后,通过研磨或蚀刻等一起除去上述的底膜15和基板51,制造薄膜压电体元件312&、31213、312(:,采用环氧树脂等的粘合剂313将这些薄膜压电体元件粘合于振动部件 305上。由此来完成喷墨头301的制造。
[0193]对于通过这种方式制造而成的喷墨头301,一旦从图中未示出的电源通过配线以及电极端子向薄膜压电体元件312a,312b,312c供给电力,则如图26所示,例如,由于薄膜压电体元件312b的变形,在振动部件305上形成弯曲部305d。于是,各墨水室306a,306b, 306c所容纳的墨水被挤出,该墨水通过墨水流路304a,304b,304c以及喷嘴303a,303b, 303c被喷出。
[0194]薄膜压电体元件312a,312b,312c与上述薄膜压电体元件12b —样,其翘曲能够被抑制,因此能容易将其粘合于振动部件305上。而且,由于将在与印刷头本体部302不同的基板上制造的薄膜压电体元件粘合于振动部件305上,因此薄膜压电体元件312a,312b, 312c能有效被配置。此外,对基板303A的材料的限制减少,因此喷墨头301比以往更能降低制造成本。
[0195]并且,与以往那样在硅基板上形成下部电极膜、压电体膜、上部电极膜,并在该硅基板上通过反应性离子蚀刻等来形成墨水流路以及喷嘴的情况相比,喷墨头301的印刷头本体部302中的材料的限制减少,能够将各种材料用于印刷头本体部302。因此,能够在制造印刷头本体部302时使用比采用反应性离子蚀刻等加工成本更低的方法,能够容易地制造喷墨头301。此外,尽管图中没有示出,也可以采用不同的基板制造喷嘴和墨水流路后再将其接合,其后,通过粘合薄膜压电体元件来制造喷墨头。此时,例如喷嘴也可以通过机械加工来制造,墨水流路也可以采用电镀来形成。
[0196](可变焦透镜的实施方式)
[0197]接下来,就可变焦透镜的实施方式,参照图27、图28来进行说明。
[0198]图27为表示实施方式所涉及的可变焦透镜401的概略结构的平面图,图28为图 27的28 — 28线的截面图。可变焦透镜401具有透镜本体部410和2个薄膜压电体元件 412, 412。
[0199]透镜本体部410具有透明基板402、金属性壳体403、透明弹性体404、透明凝胶状树脂405和金属环部件406。
[0200]透明基板402由玻璃等的透明部件制得,形成矩形状。金属性壳体403为具有沿着透明基板402的大小的、从平面上看呈矩形状的筒状体,其内侧形成筒状空隙部403a。金属性壳体403例如采用不锈钢形成。透明弹性体404由透明聚合物等透明、具有弹性、且容易变形的材料制得,无间隙地嵌合于金属性壳体403的筒状空隙部403a内。此外,透明弹性体404的内侧形成圆筒状空隙部404a。透明凝胶状树脂405由硅酮树脂等制得,收纳于透明弹性体404的圆筒状空隙部404a内。透明凝胶状树脂405通过无间隙地嵌合于圆筒状空隙部404a的内壁而呈圆柱状。金属环部件406为具有适当厚度的圆环状部件,在圆筒状空隙部404a内,其载置于透明凝胶状树脂405的表面。
[0201]接着,薄膜压电体元件412,412跨过透明弹性体404架设于金属环部件406和金属性壳体403上,采用图中未示出的粘合剂粘合于金属环部件406和金属性壳体403上。各薄膜压电体元件412,412在通过透明凝胶状树脂405的中心的直线上,隔着该中心对向排列。
[0202]薄膜压电体元件412、412具有与上述薄膜压电体元件12b相同的结构。此外,各薄膜压电体元件412、412具有图中未示出的电极端子。各电极端子上连接有图中未示出的配线。
[0203]具有以上结构的可变焦透镜401按如下方法制造。首先,通过研磨或蚀刻等一起除去上述底膜15和基板51,由此来制造薄膜压电体元件412、412。接着,通过图中未示出的粘合剂来将该薄膜压电体元件412、412粘合于透镜本体部410上,由此来制造可变焦透镜 401。
[0204]对于这种可变焦透镜401,一旦通过配线向各薄膜压电体元件412、412供给电力, 则各薄膜压电体元件412、412发生变形。对应于该变形金属环部件406被挤压,导致透明凝胶状树脂405发生变形。这样,在可变焦透镜401中,能使焦距发生变化。薄膜压电体元件412与上述薄膜压电体元件12b同样,翘曲能够被抑制,因此能容易地将其粘合于透镜本体部410上。
[0205](可变焦透镜的变形例)
[0206]接着,参照图29对可变焦透镜的变形例进行说明。图29为表示变形例所涉及的可变焦透镜451的概略结构的截面图。可变焦透镜451具有透镜本体部452和薄膜压电体元件 412, 412。
[0207]透镜本体部452具有透明玻璃基板453,453、密封树脂部件454和透明凝胶状树脂 455〇
[0208]透明玻璃基板453,453形成薄板状,其具有能够适当弯曲程度的适度弹性。透明玻璃基板453,453隔着一定间隔相对配置。透明玻璃基板453,453之间的整个周围粘合有密封树脂部件454。由这种透明玻璃基板453,453、密封树脂部件454来形成密闭空间456, 该密闭空间456内容纳有与透明凝胶状树脂405 —样的透明凝胶状树脂455。
[0209]接着,采用图中未示出的粘合剂将薄膜压电体元件412, 412粘合于其中一个透明玻璃基板453的外侧。这些薄膜压电体元件412也与上述的可变焦透镜401 —样具有图中未示出的电极端子。电极端子上连接图中未示出的配线。一旦通过该配线向薄膜压电体元件412, 412供给电力,则薄膜压电体元件412,412发生变形。对应于该变形透明玻璃基板453出现歪斜(或者挠曲),从而导致透明凝胶状树脂455发生变形。这样,可变焦透镜 451中,能使焦距发生变化。在可变焦透镜451中,薄膜压电体元件412,412也与上述薄膜压电体元件12b —样翘曲被抑制,因此能容易将其粘合于透镜本体部452上。
[0210](脉搏传感器的实施方式)
[0211]接下来,参照图30对脉搏传感器的实施方式进行说明。图30为表示实施方式所涉及的脉搏传感器501的概略结构的截面图。脉搏传感器501具有传感器本体部502和薄膜压电体元件512。
[0212]传感器本体部502具有金属性壳体504、密封部件505、由挠性部件制成的振动板 503、金属垫片(pad) 507、配线部件509和导线510。
[0213]金属性壳体504由铝或不锈钢等金属形成。金属性壳体504在中央形成凹部501a, 为以包围凹部501a的周围的方式形成壁部501b的有底圆筒状的部件。密封部件505由硅酮橡胶等具有弹性的部件制得,其粘合于金属性壳体504的壁部501b与振动板503之间。 振动板503形成直径为约10mm程度、厚度为0.1mm程度的圆板状。振动板503例如采用不锈钢等金属以可以变形的方式形成。
[0214]金属垫片507由Au,Cr,Cu等制得,采用环氧树脂等粘合剂506b粘合于振动板503 的内侧(凹部501a侧)。金属垫片507通过由Au等制成的配线部件509连接于薄膜压电体元件512。此外,金属垫片507通过焊锡508也与导线510连接。导线510与图中未示出的电源连接。
[0215]接着,薄膜压电体元件512采用环氧树脂等粘合剂506a粘合于振动板503的内侧 (凹部501a侧)。薄膜压电体元件512具有与上述薄膜压电体元件12b相同的结构。此外, 薄膜压电体元件512连接配线部件509。
[0216]采用如下的方法使用该脉搏传感器501。使振动板503接触图中未示出的人的胳膊等的人体。这样,人体的脉动传递到振动板503,振动板503发生变形。一旦振动板503 发生变形,则与此相应薄膜压电体元件512发生变形,对应于该变形的微弱的电信号(脉搏信号)被从薄膜压电体元件512输出。该电信号通过配线部件509、金属垫片507以及导线510被输出至外部。采用图中未示出的放大器来放大该信号,则能观测到脉搏信号的波形。这样,通过脉搏传感器501能检测出脉搏信号。薄膜压电体元件512与上述薄膜压电体元件12b —样,翘曲被抑制,因此能容易将其粘合于振动部件503上。
[0217]应予说明,上述实施方式中,虽然作为传感器采用的是脉搏传感器为例进行说明, 但本发明可以适用压力传感器、振动传感器、加速度传感器、荷重传感器等各种传感器。
[0218]以上是对本发明的实施方式所进行的说明,但是本发明的装置以及方法不受该限定,能够容易地实施各种变形例。此外,对各实施方式中的结构要素、功能、特征或方法步骤进行适当组合而构成的装置或方法均包含在本发明中。
[0219]产业上的可利用性
[0220]通过采用本发明,即使是单层的压电层压体,也能充分抑制翘曲和弯曲变位,并且能够在不损害批量生产性和成本降低效果的同时制造提高了薄膜之间的粘合性的薄膜压电体元件。本发明能够用于薄膜压电体元件及其制造方法、和具有该薄膜压电体元件的磁头折片组合、硬盘装置、喷墨头、可变焦透镜以及传感器。
【主权项】
1.一种薄膜压电体元件,其具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的 层压结构,其中,所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为 从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹 状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。2.如权利要求1所述的薄膜压电体元件,其进一步具有形成于所述凹凸面的上部粘合膜,该上部粘合膜具有从所述凹凸面侧的 下表面至所述应力均化膜侧的上表面的至少一半的部分进入所述凹部的程度的膜厚;该上部粘合膜的所述上部电极膜侧的上表面为与所述压电体膜的所述凹凸面相对应 的凹凸面,在该上部粘合膜的所述上表面形成有所述上部电极膜。3.如权利要求1所述的薄膜压电体元件,其中,所述上部电极膜具有从所述凹凸面侧的下表面至所述应力均化膜侧的上表面的至少 一部分进入所述凹部的程度的膜厚;所述上部电极膜的所述应力均化膜侧的上表面为与所述压电体膜的所述凹凸面相对 应的凹凸面,在所述上部电极膜的所述上表面形成有所述应力均化膜。4.如权利要求1所述的薄膜压电体元件,其中,所述应力均化膜采用以铁为主成分的合金材料形成,并且成膜时会形成晶粒,形成于 所述上部电极膜上的多个晶粒中相邻接的晶粒随着生长发生接触从而在晶界附近产生压 缩应力,所述应力均化膜具有包含该压缩应力的所述内部应力。5.如权利要求1所述的薄膜压电体元件,其中,所述下部电极膜作为以贵金属为主成分的面心立方结构的(100)定向膜而形成;所述上部电极膜具有形成于所述凹凸面上的第1金属层和形成于该第1金属层上的第 2金属层,该第1金属层以贵金属为主成分形成,该第2金属层的杨氏模量比所述第1金属 层大,并且采用不含贵金属的合金材料形成。6.如权利要求5所述的薄膜压电体元件,其中,构成所述下部电极膜的所述贵金属与构成所述第1金属层的所述贵金属采用相同元 素构成。7.如权利要求5所述的薄膜压电体元件,其中,所述第2金属层的厚度比所述第1金属层的厚度大。8.如权利要求5所述的薄膜压电体元件,其中,所述上部电极膜具有从所述第1金属层的所述凹凸面侧的下表面至所述第2金属层的 所述应力均化膜侧的上表面的至少一部分进入所述凹部的程度的膜厚;所述第2金属层的所述应力均化膜侧的上表面为与所述压电体膜的所述凹凸面相对 应的凹凸面,在所述第2金属层的所述上表面形成有所述应力均化膜。9.如权利要求4所述的薄膜压电体元件,其中,所述应力均化膜具有中空部,所述中空部通过在相邻接的所述晶粒之间使所述晶粒之 间不接触而得到。10.如权利要求1所述的薄膜压电体元件,其进一步具有形成于所述下部电极膜中所述压电体膜侧的上表面的下部粘合膜,在该 下部粘合膜上形成有所述压电体膜。11.如权利要求1?10中任一项所述的薄膜压电体元件,其中,所述应力均化膜、上部电极膜的膜厚依次减小。12.—种薄膜压电体元件的制造方法,该薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构,所述制造方法具有:下部电极膜形成工序,其在基板上形成所述下部电极膜;压电体膜形成工序,其在所述下部电极膜上通过溅射形成所述压电体膜时,通过对压 电体成膜所涉及的包含成膜速度、基板温度、气压以及气体组成的成膜参数进行控制,将所 述压电体膜的远离所述基板一侧的上表面设为凹凸面,该凹凸面具有凸部以及凹部,该凸 部为从高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹状的 且与该凸部连接的弯曲面;上部电极膜形成工序,其在所述凹凸面上形成所述上部电极膜;应力均化膜形成工序,其在所述上部电极膜上形成应力均化膜,所述应力均化膜具有 能够抵消所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在朝着所述基板的方向上翘曲成凸状 的元件应力的内部应力。13.—种薄膜压电体元件的制造方法,该薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构,所述制造方法具有:下部电极膜形成工序,其在基板上形成所述下部电极膜;压电体膜形成工序,其在所述下部电极膜上通过溶胶凝胶法形成所述压电体膜时,通 过对压电体成膜所涉及的包含旋转涂布转数、干燥温度、预烘温度以及加压退火的氧压和 温度的成膜参数进行控制,将所述压电体膜的远离所述基板一侧的上表面设为凹凸面,该 凹凸面具有凸部以及凹部,该凸部为从高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该 凹部为从该中心面凹陷成凹状的且与该凸部连接的弯曲面;上部电极膜形成工序,其在所述凹凸面上形成所述上部电极膜;应力均化膜形成工序,其在所述上部电极膜上形成应力均化膜,所述应力均化膜具有 能够抵消所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在朝着所述基板的方向上翘曲成凸状 的元件应力的内部应力。14.如权利要求12或13所述的薄膜压电体元件的制造方法,其进一步具有:下部粘合膜形成工序,其在所述下部电极膜中远离所述基板一侧的上表面形成下部粘合膜;上部粘合膜形成工序,其在所述凹凸面形成上部粘合膜;所述应力均化膜、上部电极膜以及上部粘合膜的膜厚依次减小,并且以从所述上部粘 合膜的所述凹凸面侧的下表面至所述应力均化膜侧的上表面的至少一半的部分进入所述 凹部的方式,进行所述上部粘合膜形成工序、所述上部电极膜形成工序以及所述应力均化 膜形成工序。15.—种磁头折片组合,其具有:形成有薄膜磁头的磁头滑块、支承该磁头滑块的悬臂、使所述磁头滑块相对于 所述悬臂变位的薄膜压电体元件;其中,所述薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构;所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部与凹部的凹凸面,该凸部为 从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹 状的且与该凸部相连的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力;该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。16.—种硬盘装置,其具有磁头折片组合和记录媒介,所述磁头折片组合具有:形成有薄膜磁头的磁头滑 块、支承该磁头滑块的悬臂、使所述磁头滑块相对于所述悬臂变位的薄膜压电体元件;其 中,所述薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构;所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部与凹部的凹凸面,该凸部为 从该凹凸面的高度方向上的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成 凹状的且与该凸部相连的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力;该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。17.—种喷墨头,其具有印刷头本体部和薄膜压电体元件,所述印刷头本体部具有多个喷嘴以及与该 各喷嘴连通的多个墨水室,所述薄膜压电体元件对应于该印刷头本体部的各所述墨水室形 成,以随着记录信号将收容于各所述墨水室的墨水从所述各喷嘴挤压出的方式发生变形; 其中,所述薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构;所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹 状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。18.—种可变焦透镜,其在具有透明基板的透镜本体部的内侧收纳有透明树脂,在该透镜本体部上粘合有使 所述透明树脂发生变形的薄膜压电体元件;其中,所述薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构;所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为 从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹 状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。19.一种传感器,其具有:形成有凹部的传感器本体部,以包覆该凹部的方式安装于该传感器本体部的 挠性部件,以及粘合于该挠性部件以使该挠性部件发生变形的薄膜压电体元件;其中,所述薄膜压电体元件具有依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压结 构;所述压电体膜中的所述上部电极膜侧的上表面为具有凸部和凹部的凹凸面,该凸部为 从该凹凸面的高度方向的中心面突出成凸状的弯曲面,并且该凹部为从该中心面凹陷成凹 状的且与该凸部连接的弯曲面;该凹凸面上形成有所述上部电极膜;所述薄膜压电体元件具有具备能够抵消元件应力的内部应力的应力均化膜,该元件应 力为所述下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜在从所述上部电极膜朝向所述下部电极膜 的方向上翘曲成凸状的元件应力,该应力均化膜形成于所述上部电极膜上以确保该元件应 力与该内部应力之间的均衡。
【文档编号】G11B5/48GK105990515SQ201510085131
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月16日
【发明人】熊伟, 野口隆男, 饭塚大助
【申请人】新科实业有限公司
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