薄膜压电体基板、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与流程

文档序号:11956374阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种薄膜压电体基板,其在成膜用基板的表面上形成有层压膜,该层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜,其中,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

dv>0.02x+0.398。

2.如权利要求1所述的薄膜压电体基板,其中,所述压电体膜的矫顽电场大于20V。

3.如权利要求1所述的薄膜压电体基板,其中,

所述压电体膜具有拉伸应力,

所述层压膜进一步具有层压于所述上部电极膜上的应力均化膜,该应力均化膜具有能够抵消元件应力的内部应力,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。

4.如权利要求1~3中任一项所述的薄膜压电体基板,其中,所述压电体膜为通过外延生长而形成的外延膜,并且具有大于3μm的膜厚,进一步,其晶体结构为菱面体晶。

5.一种薄膜压电体元件,其为使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部而制造的薄膜压电体元件,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多个所述元件部,其中,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

6.如权利要求5所述的薄膜压电体元件,其中,所述压电体膜的矫顽电场大于20V。

7.如权利要求5所述的薄膜压电体元件,其中,

所述压电体膜具有拉伸应力,

所述层压膜进一步具有层压于所述上部电极膜上的应力均化膜,该应力均化膜具有能够抵消元件应力的内部应力,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。

8.如权利要求5~7中任一项所述的薄膜压电体元件,其中,所述压电体膜为通过外延生长而形成的外延膜,并且具有大于3μm的膜厚,进一步,其晶体结构为菱面体晶。

9.一种薄膜压电体元件的制造方法,其具有以下工序:

层压膜形成工序,其在多个成膜用基板的表面上形成依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜的层压膜;

元件部形成工序,其通过对所述层压膜进行蚀刻而在该层压膜上形成多个元件部;

电极形成工序,其在该各元件部中的所述下部电极膜、所述上部电极膜上 分别形成下部端子电极、上部端子电极;

所述层压膜形成工序具有测定工序,该测定工序以所述多个成膜用基板为对象,对利用X射线衍射法的(002)面的衍射强度峰的衍射角进行测定;

在所述多个成膜用基板中,使用符合下述晶格常数条件的晶格常数条件符合基板来制造薄膜压电体元件,所述晶格常数为基于所述测定工序而得的所述衍射角而求得的关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm),

dv>0.02x+0.398。

10.一种如权利要求9所述的薄膜压电体元件的制造方法,其进一步具有如下工序:

绝缘基板制造工序,其制造在基板的表面形成有绝缘膜的绝缘基板;

基板层压工序,其以使所述绝缘膜和所述上部电极膜相对的方式层压所述成膜用基板和所述绝缘基板;

基板除去工序,其除去通过该基板层压工序而层压的层压基板中所述绝缘基板或所述成膜用基板中的任一方;

在进行该基板除去工序后进行所述元件部形成工序。

11.一种磁头折片组合,

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使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部来制造,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多个所述元件部,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部 电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

12.一种硬盘装置,

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使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部来制造,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多个所述元件部,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

13.一种喷墨头,

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出的方式发生变形;其中,

所述薄膜压电体元件使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部来制造,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多个所述元件部,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足 0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

14.一种可变焦透镜,

其在具有透明基板的透镜本体部的内侧收纳有透明树脂,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使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部来制造,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多个所述元件部,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

15.一种传感器,

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使用从薄膜压电体基板中除去成膜用基板后的各元件部来制造,在该薄膜压电体基板中,在所述成膜用基板的表面形成有层压膜,所述层压膜依次层压有下部电极膜、压电体膜以及上部电极膜、并且形成有多 个所述元件部,

所述压电体膜由通式Pb(Zrx,Ti(1-x))O3表示的锆钛酸铅制成,所述x满足0.53<x<0.70的条件,并且符合关于表面垂直方向的晶格常数dv(单位为nm)的下述晶格常数条件,所述压电体膜进一步通过在表面垂直方向上(100)面定向而形成,

所述元件部具有连接于所述上部电极膜的上部端子电极和连接于所述下部电极膜的下部端子电极,

dv>0.02x+0.398。

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