專利名稱：薄膜壓電元件及其制造方法、磁頭折片組合及磁盤驅(qū)動單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息記錄》茲盤驅(qū)動單元，尤其涉及一種薄膜壓電元件及其 制造方法，以及具有該薄膜壓電元件的薄膜壓電微致動器、磁頭折片組合
(HGA， head gimbal assembly )和》茲盤驅(qū)動單元。
背景技術(shù)：
一種常見的信息存儲設(shè)備是磁盤驅(qū)動系統(tǒng)，其使用磁性媒介來存儲數(shù)據(jù)及 設(shè)置于該磁性媒介上方的可移動讀寫頭來選擇性地從磁性媒介上讀取數(shù)據(jù)或?qū)?數(shù)據(jù)寫在磁性媒介上。
消費者總是希望這類磁盤驅(qū)動系統(tǒng)的存儲容量不斷增加，同時希望其讀寫 速度更快更精確。因此磁盤制造商一直致力于開發(fā)具有較高存儲容量的磁盤系 統(tǒng)，比如通過減少磁盤上的磁道寬度或磁道間距的方式增加磁道的密度，進而 間接增加磁盤的存儲容量。然而，隨著磁道密度的增加，對讀寫頭的位置控制 精度也必須相應(yīng)的提高，以便在高密度磁盤中實現(xiàn)更快更精確的讀寫操作。隨 著磁道密度的增加，使用傳統(tǒng)技術(shù)來實現(xiàn)更快更精確將讀寫頭定位于磁盤上適 當?shù)拇诺雷兊酶永щy。因此，磁盤制造商一直尋找提高對讀寫頭位置控制的 方式，以便利用不斷增加的磁道密度所帶來的益處， 一種常用的方法為采用兩 級伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
圖la-lc所示為傳統(tǒng)的具有兩級伺服驅(qū)動系統(tǒng)的磁盤驅(qū)動單元。其中，所述 兩級伺月l驅(qū)動系統(tǒng)包括一個主驅(qū)動器如音圈馬達(VCM， voice-coil motor) 105 和一個副驅(qū)動器如壓電(PZT， piezoelectric)微致動器107。磁盤驅(qū)動單元的磁 盤101安裝在主軸馬達102上并由其旋轉(zhuǎn)，音圈馬達臂104上承載有磁頭折片 組合106,該磁頭折片組合106包括磁頭103、壓電微致動器107及支撐磁頭103和壓電微致動器107的懸臂件110，該磁頭103上安裝有讀/寫傳感器。
作為主驅(qū)動器的音圏馬達105控制音圈馬達臂104的運動，進而控制磁頭 103在磁盤101表面的磁軌間移動，最終實現(xiàn)讀/寫傳感器在磁盤101上數(shù)據(jù)的 讀寫。相對于音圈馬達105，該壓電孩i致動器107以更小的幅度來調(diào)整石茲頭103 的移位，以便補償音圈馬達和(或)磁頭臂組合的共振誤差。所以，該壓電微 致動器107使得更小的磁軌間距在應(yīng)用上成為可能，從而提高了磁盤系統(tǒng)的磁 軌密度，同時也減少了磁頭的尋軌時間及定位時間。因此，壓電微致動器107 的應(yīng)用大幅度地提高了磁盤驅(qū)動單元的存儲盤表面記錄密度。
圖lb詳細展示了圖la所示傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動單元中含有雙驅(qū)動器的磁頭折片組 合106。所述磁頭折片組合106的懸臂件110包括具有多個導線的撓性件111、 具有突起112a的磁頭支持板112、金屬基板113和具有凸點114a以支撐所述》茲 頭支持板112和金屬基板113的負載桿114。所述撓性件111通過導線將所述磁 頭支持板112和金屬基板113連接起來，撓性件111的舌片區(qū)域具有一個用于放 置所述壓電微致動器107的壓電元件安裝區(qū)域111 a和一個磁頭安裝區(qū)域111 b。 所述磁頭103通過所述磁頭安裝區(qū)域lllb局部安裝在所述磁頭支持板112上。 所述磁頭支撐板112上形成一個用于支持磁頭背面中心的突起112a。所述負載 桿114的凸點114a支撐所述磁頭支撐板112的突起112a。這樣確保當磁頭103 飛行于磁盤101上方時，來自負載桿114的負載力施加于磁頭103中心。壓電 微致動器107包含兩個互相連接起來的左、右薄膜壓電元件201、 202，左、右 薄膜壓電元件201、 202粘附在所述撓性件111的壓電元件安裝區(qū)域llla上。結(jié) 合參考圖lc,當所述薄膜壓電元件201、202通電后，其中一薄膜壓電元件202/201 產(chǎn)生收縮而另一薄膜壓電元件201/202則膨脹，從而使所述磁頭支持4反112產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)力矩，這樣所述磁頭支持板112和磁頭103將圍繞凸點114a旋轉(zhuǎn)，從而實 現(xiàn)對》茲頭位置的微調(diào)。
圖2是圖lb所示壓電微致動器的平面圖，圖2a是沿圖2中A-A線的剖面 圖，圖2b是沿圖2中B-B線的剖面圖。如圖所示，所述左薄膜壓電元件202設(shè) 有一對電觸點204。所述右薄膜壓電元件201設(shè)有一對電觸點206。所述左薄膜壓電元件202和右薄膜壓電元件201的表面上涂敷有樹脂209。所述樹脂209具 有粘性連接部911。所述粘性連接部911位于左薄膜壓電元件202與右薄膜壓電 元件201之間，以物理連接所述左薄膜壓電元件202和右薄膜壓電元件201。所 述左、右薄膜壓電元件202、 201均為層狀結(jié)構(gòu)，均具有第一壓電薄膜層22和 第二壓電薄膜層25兩層壓電薄膜層，第一壓電薄膜層22與第二壓電薄膜層25 通過粘結(jié)劑28粘結(jié)疊壓在一起。具體地，所述第一壓電薄膜層22具有第一電 極層223、第二電極層224及夾設(shè)在第一、第二電極層223、 224之間的第一壓 電層222，所述第二壓電薄膜層25具有第三電極層256、第四電極層257及夾 設(shè)在第三、第四電極層256、 257的第二壓電層225,所述粘結(jié)劑28涂覆于第二 電極層224和第三電極層256之間從而將所述第一、第二壓電薄膜層22、 25連 接在一起。
圖3a-3d展示了傳統(tǒng)制造圖2所示薄膜壓電元件的方法。首先，如圖3a所 示，在第一基底11上順次疊壓形成第一電極層223、第一壓電層222以及第二 電極層224，形成第一壓電薄膜層22，在第二基底12上順次疊壓形成第四電極 層257、第二壓電層225以及第三電極層246，形成第二壓電薄膜層25;再如圖 3b所示，將帶有基底11、 12的兩個壓電薄膜層22、 25通過粘結(jié)劑28連接起來； 再如圖3c所示，用化學蝕刻或類似工藝除掉所述第一基底11;以及如圖3d所 示除掉所述第二基底12,得到薄膜壓電元件。
然而，由于生產(chǎn)工藝的限制，特別是化學蝕刻精度控制的局限，上述結(jié)構(gòu) 的薄膜壓電元件以及制造方法的生產(chǎn)效率很低，而且需要將兩個壓電薄膜層通 過粘結(jié)劑連接在一起，其加工過程非常復雜且昂貴，且粘結(jié)的過程中容易造成 壓電薄膜層內(nèi)層間剝落；另外，在整個加工過程中有兩次基底分離，這都將導 致高廢品率，從而增加生產(chǎn)成本。
因此業(yè)界有提出壓電元件只用單壓電薄膜層的設(shè)想，以降低成本及免去粘 結(jié)工序，以借此提高生產(chǎn)效率及提高成品率，然而，單壓電薄膜層的剛度和柔 性不夠，在加工和安裝等操作過程中不易操作且易損壞，仍難真正提高生產(chǎn)效 率及提高成品率。因此，有必要提供一種改進的薄膜壓電元件及其制造方法來解決上述問題 并達到更好的性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種薄膜壓電元件，所述薄膜壓電元件為單層結(jié)構(gòu)并 具有彈性襯底層作為支撐，因而具有足夠的剛度和柔性，使加工和安裝等操作 方便，且免去了粘結(jié)工序而有效地避免薄膜剝離、變形，最終提高生產(chǎn)效率， 降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種薄膜壓電元件的制造方法，所述薄膜壓 電元件的制造方法能夠加工出具有彈性襯底層作為支撐，具有足夠的剛度和柔 性且只具有一個壓電薄膜層的壓電元件，所以加工和安裝等操作方便，并能夠 有效地避免薄膜剝離、變形，最終提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的另 一個目的在于提供一種磁頭折片組合，所述磁頭折片組合的薄 膜壓電元件為具有彈性襯底層作為支撐，具有足夠的剛度和柔性的單層結(jié)構(gòu)， 其加工過程簡單，安裝等操作方便，并能夠有效地避免薄膜剝離、變形，最終 提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種磁盤驅(qū)動單元，所述磁盤驅(qū)動單元包括 磁頭折片組合，所述i茲頭折片組合的薄膜壓電元件為具有彈性襯底層作為支撐， 具有足夠的剛度和柔性的單層結(jié)構(gòu)，其加工過程簡單，安裝等操作方便，并能 夠有效地避免薄膜剝離、變形，最終提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種薄膜壓電元件，所述薄膜壓電元件 包括一層壓電薄膜層、過渡層和彈性襯底層，所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包 括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所述第一電極層與第二電極層之間的壓電 層，所述過渡層形成在所述第二電極層上，所述彈性襯底層形成在所述過渡層 上。在本發(fā)明的一個實施例中，所述壓電薄膜層的第一電極層、壓電層和第二 電極層中任意兩個相鄰的層之間或第一電極層上形成有過渡層。在本發(fā)明中，所述彈性襯底的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚合物。所述過渡層的材 質(zhì)為金屬或金屬氧化物，較佳地，所述過渡層的材質(zhì)為氧化鍶或鈦。所述過渡層的厚度范圍為10-200埃。本發(fā)明還提供了一種薄膜壓電元件的制造方法，所述薄膜壓電元件的制造 方法包括以下步驟U)形成一層壓電薄膜層，所述壓電薄膜層是由第一電極 層、壓電層和第二電極層層壓而成，其中所述壓電層夾設(shè)在所述第一電極層與 第二電極層之間；(2)在所述第二電極層上形成過渡層；以及(3)在所述過渡 層上形成彈性襯底層。本發(fā)明還提供了 一種磁盤驅(qū)動單元的磁頭折片組合，所述磁頭折片組合包 括懸臂件和薄膜壓電元件，所述懸臂件包括撓性件，所述撓性件上設(shè)有壓電元 件安裝區(qū)域，所述薄膜壓電元件包括一層壓電薄膜層、過渡層和彈性襯底層， 所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所述第一 電極層與第二電極層之間的壓電層；所述過渡層形成在所述第二電極層上；所 述彈性襯底層形成在所述過渡層上；所述第一電極層與第二電極層上分別設(shè)有 向外伸出的電觸點，所述薄膜壓電元件以彈性襯底層緊貼壓電元件安裝區(qū)域的 方式安裝在所述撓性件上，并通過電觸點與所述撓性件電性連接。本發(fā)明還提供了一種磁盤驅(qū)動單元，所述磁盤驅(qū)動單元包括磁盤、驅(qū)動所 述磁盤旋轉(zhuǎn)的主軸馬達、驅(qū)動臂以及連接并安裝在所述驅(qū)動臂上的磁頭折片組 合，所述磁頭折片組合包括懸臂件和薄膜壓電元件，所述懸臂件包括撓性件， 所述撓性件上設(shè)有壓電元件安裝區(qū)域，所述薄膜壓電元件包括一層壓電薄膜層、 過渡層和彈性襯底層，所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電 極層和夾設(shè)在所述第一電極層與第二電極層之間的壓電層；所述過渡層形成在 所述第二電極層上；所述彈性襯底層形成在所述過渡層上；所述第一電極層與 第二電極層上分別設(shè)有向外伸出的電觸點，所述薄膜壓電元件以彈性襯底層緊 貼壓電元件安裝區(qū)域的方式安裝在所述撓性件上，并通過電觸點與所述撓性件 電性連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于所述薄膜壓電元件為只具有一個壓電薄膜層的壓電元件，不需要將兩個單獨的壓電薄膜層通過粘結(jié)劑粘結(jié)為一體，簡化了加工的 工續(xù)，并能夠有效避免其加工過程中薄膜剝離發(fā)生。由于在其壓電薄膜層的電 級層上形成了過渡層，從而得以在過渡層上形成用于支撐所述壓電薄膜層的彈 性襯底層，增加了薄膜壓電元件的剛度和柔性，，避免了由于單個層狀壓電結(jié)構(gòu) 的剛度和柔性不夠給加工和安裝等操作帶來的不便，且不影響壓電薄膜層的伸 縮變形；再者，過渡層的引入一方面可以使薄膜壓電元件各層之間的連接更加穩(wěn)固，使薄膜壓電元件各層間不易分離，更好的防止剝離；另一方面也可以增 加薄膜壓電元件的剛度和柔性，有利于薄膜壓電元件的加工和安裝等操作。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實施例。


圖la是傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動單元的立體圖。圖lb是圖la所示磁盤驅(qū)動單元的具有薄膜壓電微致動器的傳統(tǒng)磁頭折片組 合的立體分解圖。圖lc是圖lb中所示磁盤驅(qū)動單元的磁頭折片組合的薄膜壓電微致動器的兩 薄膜壓電元件收縮和膨B長示意圖。圖2是傳統(tǒng)薄膜壓電微致動器的平面圖。 圖2a是沿圖2中A-A線的剖面圖。 圖2b是沿圖2中B-B線的剖面圖。圖3a-3d展示了圖2中所示傳統(tǒng)薄膜壓電微致動器的壓電元件的制造流程。 圖4為本發(fā)明薄膜壓電元件第一實施例的立體圖。 圖5為沿圖4中V-V線的剖面圖。圖6為圖4所示的本發(fā)明薄膜壓電元件第一實施例的電路連接示意圖。 圖7a-7f展示了圖4所示本發(fā)明薄膜壓電元件第一實施例的制造流程。 圖8為本發(fā)明薄膜壓電元件第二實施例的剖面圖。 圖9為本發(fā)明薄膜壓電元件第三實施例的剖面圖。立體圖。圖12a為本發(fā)明薄膜壓電元件欲安裝到磁頭折片組合的懸臂件上的示意圖。 圖12b為本發(fā)明薄膜壓電元件安裝到磁頭折片組合的懸臂件上后的立體圖。 圖13為本發(fā)明磁盤驅(qū)動單元的立體圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的組件標號代表類似的組件。如圖4-6所示，本發(fā)明的薄膜壓電元件的第一實施例50包括一壓電薄膜層 500、過渡層506和彈性襯底層504,所述壓電薄膜層500為層狀結(jié)構(gòu)，包括第 一電極層501、第二電極層503和夾設(shè)在所述第一電才及層501與第二電極層503 之間的壓電層502,所述過渡層506形成在所述第二電^l層503上，所述彈性襯 底層504形成在所述過渡層506上。所述第一電極層與第二電極層上分別設(shè)有 向外伸出的電觸點51、 52,所述電觸點51、 52用于與外界電性連接。其中，所 述彈性襯底層504的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚合物，用來支撐所述壓電薄膜層500, 增加了薄膜壓電元件的剛度和柔性，避免了由于單個層狀壓電結(jié)構(gòu)的剛度和柔 性不夠給加工和安裝等操作帶來的不便，且不影響壓電薄膜層500的伸縮變形。 所述過渡層506由鈦或氧化鍶等金屬或者金屬氧化物制成，其厚度范圍為10-200 埃。所述過渡層506 —方面可以穩(wěn)固所述壓電薄膜層500和所述彈性襯底層504 之間的連接，防止所述壓電薄膜層500和所述彈性襯底層504之間發(fā)生剝離； 另一方面也可增加薄膜壓電元件50的剛度和柔性，有利于薄膜壓電元件50加 工和安裝等操作。圖7a-7f詳細描述了第一實施例的薄膜壓電元件50的制造流 程。所述薄膜壓電元件50的制造包括步驟(1)提供晶片基底550，在所述晶 片基底550上形成第一電極層503 (如圖7a所示)；(2)在所述第一電極層501 上形成壓電層502 (如圖7b所示)；(3)在所述壓電層502上形成第二電極層503 (如圖7c所示)；(4)在所述第二電極層503上形成過渡層506,所述過渡 層的材質(zhì)為氧化鍶或鈦等金屬或金屬氧化物，其厚度范圍為10-200埃(如圖7d 所示)；(4 )在所述過渡層506上形成彈性村底層504,所述彈性襯底層504的 材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚合物(如圖7e所示)；以及(5)化學蝕刻掉所述晶片基底 550，得到薄膜壓片元件50 (如圖7f所示)。由于所述薄膜壓電元件50為只具有一個壓電薄膜層的壓電元件，不需要將 兩個單獨的壓電薄膜層通過粘結(jié)劑粘結(jié)為一體，簡化了加工的工續(xù)，并能夠有 效避免其加工過程中薄膜剝離發(fā)生，從而提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。圖8為本發(fā)明的第二實施例的薄膜壓電元件50a的剖面圖。如圖所示，所 述薄膜壓電元件50a與第一實施例的薄膜壓電元件50相比，還在所述壓電層502 和第二電極層503間夾設(shè)有過渡層506a，所述過渡層506a的材質(zhì)為鈦或氧化鍶 等金屬或者金屬氧化物，其厚度范圍為10-200埃，所述過渡層506a—方面可以 穩(wěn)固所述壓電層502和所述第二電極層間503之間的連接，防止所述壓電層502 和所述第二電極層間503之間發(fā)生剝離；另一方面也可增加薄膜壓電元件50a 的剛度和柔性，有利于薄膜壓電元件50a的加工和安裝等操作。由于所述薄膜 壓電元件50a其他部分的結(jié)構(gòu)、功能和材質(zhì)等，都與第一實施例薄膜壓電元件 50相同，此不再詳述。圖9為本發(fā)明的第三實施例的薄膜壓電元件50b的剖面圖。如圖所示，所 述薄膜壓電元件50b與第二實施例的薄膜壓電元件50a相比，還在所述第一電 極層501和壓電層502間夾設(shè)有過渡層506b,所述過渡層506b的材質(zhì)為鈦或氧 化鍶等金屬或者金屬氧化物，其厚度范圍為10-200埃，所述過渡層506b—方面 可穩(wěn)固所述第一電極層501和壓電層502間的連接，防止所述第一電極層501 和壓電層502間發(fā)生剝離；另一方面也可增加薄膜壓電元件50b的剛度和柔性， 有利于薄膜壓電元件50b的加工和安裝等才喿作。由于所述薄膜壓電元件50b其 他部分的結(jié)構(gòu)、功能和材質(zhì)等，都與第二實施例的薄膜壓電元件50a相同，此 不再詳述。圖10為本發(fā)明的第四實施例的薄膜壓電元件50c的剖面圖。如圖所示，所述薄膜壓電元件50c與第一實施例的薄膜壓電元件50相比，還在所述第一電極 層501上形成有過渡層506c，所述過渡層506c的材質(zhì)為鈦或氧化鍶等金屬或者 金屬氧化物，其厚度范圍為10-200埃，所述過渡層506c可增加薄膜壓電元件 50c本身的剛度和柔性，有利于薄膜壓電元件50c的加工和安裝等操作。由于所 述薄膜壓電元件50c其他部分的結(jié)構(gòu)、功能和材質(zhì)等，都與第一實施例的薄膜 壓電元件50相同，此不再詳述。圖11為本發(fā)明的第五實施例的薄膜壓電元件50d的剖面圖。如圖所示，所 述薄膜壓電元件50d與第三實施例的薄膜壓電元件50b相比，還在所述第一電 極層501上形成有過渡層506d,所述過渡層506d的材質(zhì)為鈦或氧化鍶等金屬或 者金屬氧化物，其厚度范圍為10-200埃，所述過渡層506d可增加薄膜壓電元件 50d的剛度和柔性，有利于薄膜壓電元件50d的加工和安裝等操作。由于所述薄 膜壓電元件50d其他部分的結(jié)構(gòu)、功能和材質(zhì)等，都與第三實施例薄膜壓電元 件50b相同，此不再詳述。當然，除了第一、第二、第三、第四和第五實施例的薄膜壓電元件50a、 50b、 50c、 50d外，本發(fā)明的薄膜壓電元件可以在第一電極層501、壓電層502和第 二電極層503中任意兩個相鄰的層之間或第一電極層501上形成過渡層，這里 就不窮盡了。由于本發(fā)明其他實施例的薄膜壓電元件50a、 50b、 50c、 50d的制造方法也 類似于第一實施例的薄膜壓電元件50的制造方法，在此就不再詳述。參考圖12，本發(fā)明的磁頭折片組合300包括一石茲頭103、具有兩片本發(fā)明 的薄膜壓電元件50 (當然也可以為本發(fā)明的其他實施例的薄膜壓電元件50a、 50b、 50c和50d等)的薄膜壓電微致動器和用于承載所述磁頭103和所述薄膜 壓電微致動器的懸臂件400，所述懸臂件400包括撓性件307、負載桿305、基 板301和樞接件302，它們組裝在一起。結(jié)合參閱圖12a,所述撓性件307包括 壓電元件安置區(qū)域350a、 350b、 ^磁頭安置部351和內(nèi)、外兩組復^t線路229, 230。所述磁頭安置部351上設(shè)有若干磁頭連接觸點231,所述撓性件307上在 靠近所述壓電元件安置區(qū)域350a、350b處設(shè)有壓電元件連接觸點224、 225、 226、227。所述內(nèi)復數(shù)線路229的一端和所述壓電元件連^l矣觸點224、 227電性連 接，另一端和撓性件307上的電性觸點319電性連接，所述外復數(shù)線路230的 一端與所述磁頭連接觸點231電性連接，另一端和撓性件307上的電性觸點319 電性連接，而壓電元件連接觸點225、 226為接地點。結(jié)合參閱圖12a和12b,所述兩片薄膜壓電元件50是這樣安裝到所述懸臂 件400的撓性件307上的所述兩片薄膜壓電元件50分別以彈性襯底層緊貼壓 電元件安裝區(qū)域350a、 350b的方式安裝在所述撓性件307上，如通過粘結(jié)劑粘 結(jié)，然后將一片薄膜壓電元件50的電觸點51、 52分別與撓性件307上的壓電 元件連接觸點224、 225電性連接，將另一片薄膜壓電元件50的電觸點51、 52 分別與撓性件307上的壓電元件連接觸點227、 226電性連接，這些電性連接可 通過金屬球焊接在相應(yīng)的觸點間而實現(xiàn)。圖13為本發(fā)明》茲盤驅(qū)動單元的立體圖。 所述磁盤驅(qū)動單元可以通過組裝殼體1201、磁盤1202、用于旋轉(zhuǎn)所述磁盤1202 的主軸馬達1201音圈馬達1206和具有本發(fā)明磁頭折片組合300的驅(qū)動臂1204 來獲得。因為磁盤驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)和組裝過程為本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所熟知， 所以在此省略關(guān)于其結(jié)構(gòu)和組裝的詳細描述。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的 限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變 化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄膜壓電元件，包括一層壓電薄膜層，所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所述第一電極層與第二電極層之間的壓電層；過渡層，所述過渡層形成在所述第二電極層上；以及彈性襯底層，所述彈性襯底層形成在所述過渡層上。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜壓電元件，其特征在于所述彈性村底的材質(zhì) 為環(huán)氧樹脂或聚合物。
3. 如權(quán)利要求1所述的薄膜壓電元件，其特征在于所述壓電薄膜層的第 一電極層、壓電層和第二電極層中任意兩個相鄰的層之間及/或第一電極層上形 成有過渡層。
4. 如權(quán)利要求3所述的薄膜壓電元件，其特征在于所述過渡層的材質(zhì)為 金屬或金屬氧化物。
5. 如權(quán)利要求4所述的薄膜壓電元件，其特征在于所述過渡層的材質(zhì)為 氧化鍶或鈦。
6. 如權(quán)利要求4所述的薄膜壓電元件，其特征在于所述過渡層的厚度范 圍為10-200埃。
7. —種薄膜壓電元件的制造方法，包括以下步驟(1) 形成一層壓電薄膜層，所述壓電薄膜層是由第一電極層、壓電層和第 二電極層層壓而成，其中所述壓電層夾設(shè)在所述第一電極層與第二電極層之間；(2) 在所述第二電極層上形成過渡層；以及 (3 )在所述過渡層上形成彈性襯底層。
8. 如權(quán)利要求7所述的薄膜壓電元件的制造方法，其特征在于所述彈性襯底層的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚合物。
9. 如權(quán)利要求7所述的薄膜壓電元件的制造方法，其特征在于所述步驟 (l)前還包括步驟在一晶片基底上形成過渡層，并將所述壓電薄膜層的第一電極層形成在該晶片基底上的過渡層上，在步驟(3 )之后蝕刻掉所述晶片基底。
10. 如權(quán)利要求7所述的薄膜壓電元件的制造方法，其特征在于所述步 驟(l)還包括在所述壓電薄膜層的第一電極層、壓電層和第二電極層中任意 兩個相鄰的層之間形成過渡層。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的薄膜壓電元件的制造方法，其特征在于 所述過渡層的材質(zhì)為金屬或金屬氧化物。
12. 如權(quán)利要求11所述的薄膜壓電元件的制造方法，其特征在于所述 過渡層的材質(zhì)為氧化鍶或鈦。
13. 如權(quán)利要求11所述的制造薄膜壓電元件的方法，其特征在于所述 過渡層的厚度范圍為10-200埃。
14. 一種磁頭折片組合，包括懸臂件，所述懸臂件包括撓性件，所述撓性件上設(shè)有壓電元件安裝區(qū)域；及薄膜壓電元件，所述薄膜壓電元件包括一層壓電薄膜層、過渡層和彈性襯 底層，所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所 述第一電極層與第二電極層之間的壓電層；所述過渡層形成在所述第二電極層 上；所述彈性襯底層形成在所述過渡層上；所述第一電極層與第二電極層上分別設(shè)有向外伸出的電觸點，所述薄膜壓電元件以彈性襯底層緊貼壓電元件安裝 區(qū)域的方式安裝在所述撓性件上，并通過所述電觸點與所述撓性件電性連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的磁頭折片組合，其特征在于所述彈性村底層 的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚合物。
16. 如權(quán)利要求14所述的磁頭折片組合，其特征在于所述壓電薄膜層 的第一電極層、壓電層和第二電極層中任意兩個相鄰的層之間及/或第一電極層 上形成有過渡層。
17. 如權(quán)利要求16所述的磁頭折片組合，其特征在于所述過渡層的材 質(zhì)為金屬或金屬氧化物。
18. 如權(quán)利要求17所述的磁頭折片組合，其特征在于所述過渡層的材 質(zhì)為氧化鍶或鈦。
19. 如權(quán)利要求17所述的磁頭折片組合，其特征在于所述過渡層的厚 度范圍為10-200埃。
20. —種磁盤驅(qū)動單元，包括 磁盤；驅(qū)動所述磁盤旋轉(zhuǎn)的主軸馬達； 驅(qū)動臂；以及連接并安裝在所述驅(qū)動臂上的磁頭折片組合，所述磁頭折片組合包括懸臂件和薄膜壓電元件，所述懸臂件包括撓性件，所述撓性件上設(shè)有壓電元件安裝區(qū)域， 所述薄膜壓電元件包括一層壓電薄膜層、過渡層和彈性襯底層，所述壓電薄膜 層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所述第一電極層與第二 電極層之間的壓電層；所述過渡層形成在所述第二電極層上；所述彈性襯底層 形成在所述過渡層上；所述第一電極層與第二電極層上分別設(shè)有向外伸出的電述撓性件上，并通過所述電觸點與所述撓性件電性連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜壓電元件，包括一層壓電薄膜層、過渡層和彈性襯底層，所述壓電薄膜層為層狀結(jié)構(gòu)，包括第一電極層、第二電極層和夾設(shè)在所述第一電極層與第二電極層之間的壓電層，所述過渡層形成在所述第二電極層上，所述彈性襯底層形成在所述過渡層上。該薄膜壓電元件為單層結(jié)構(gòu)并具有彈性襯底層作為支撐，因而具有足夠的剛度和柔性，其加工過程簡單，安裝等操作方便，并能夠有效地避免薄膜剝離、變形，最終提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明同時公開了該薄膜壓電元件的制造方法和具有該薄膜壓電元件的磁頭折片組合及磁盤驅(qū)動單元。
文檔編號H01L41/22GK101615650SQ20081012502
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者姚明高, 林 郭 申請人:新科實業(yè)有限公司