压电元件的制造方法、压电元件、压电致动器和头悬架

摘要

本发明公开了压电元件的制造方法、压电元件、压电致动器和头悬架。该压电元件的制造方法能够在压电元件的外围端面上容易地且可靠地形成聚合物涂层而不降低压电元件的产出。该方法包括以下步骤：从基体压电材料板切割压电元件，由此形成外围端面来定义压电元件的外围形状；和通过气相沉积聚合分别在压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合物涂层。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可根据施加电压产生变形的压电元件的制造方法，制造出 来的压电元件，具有压电元件的压电致动器和具有压电致动器的头悬架。

背景技术

小型、精度信息设备的研制在快速发展中，为了使用这种设备，在非常小 距离上能够进行定位控制的微致动器的需求在提高。特别是在例如校正焦距和 倾斜角的光学系统、控制喷墨头的喷墨打印机和控制磁头的磁盘驱动器中非常 需要这种微致动器。

通过增加每英寸轨道(TPI)数，也即缩短磁盘上每个轨道的宽度，磁盘 驱动器可增加存储容量。

因此，大容量磁盘驱动器需要能够在横跨轨道的细微范围内精确地定位磁 头的致动器。

为了满足这个需要，日本待审专利申请No.2002-184140公开了具有双致 动器系统的头悬架。这个双致动器系统利用了除普通音圈马达外的压电致动 器，该音圈马达将滑动架驱动到头悬架连接的位置处。压电致动器包括排列在 基板和头悬架的载荷横梁之间的压电单元。

根据这个现有技术，音圈驱动马达在滑动架上挪动头悬架，此外，压电元 件根据施加的电压成比例地产生变形，从而在相对于基板的摆动方向(载荷横 梁的宽度方向)上细微地移动载荷横梁的前端处的磁头。涉及音圈马达和压电 元件的双致动器系统能够将磁头精确地定位到磁盘上的目标位置。

为了制造压电元件，首先要将压电元件从基材上切割下来。当切割压电元 件时，形成外围端面来定义压电元件的外围形状。然而，在切割的压电元件的 外围端面上容易产生微粒。具有压电元件的头悬架可破坏头悬架连接的磁盘驱 动器，因此微粒会进入到磁头滑块和高速旋转的磁头之间的缝隙。

为了应对这个问题，国际专利申请公开WO2009/099438公开了一种在制 造压电元件中关于该压电元件的外围端面的涂层技术。

在相关技术中切除基材来形成格状排列的、由沟槽分开的多个压电元件。 每个沟槽定义相邻压电元件的相对的外围端面之间的缝隙。在相关技术中使用 喷墨方法来将聚合物涂到缝隙中从而分别在每个压电元件的外围端面上形成 涂层。

然而，缝隙设为大约50μm，这个距离对于在相邻压电元件的相对的外围 端面之间的缝隙中使用喷墨方法可靠地形成涂层来说太窄了。如果缝隙变宽来 可靠地形成涂层，这会降低材料的产出。

压电元件可单独地被拾取以确保在压电元件的外围端面上可靠地形成涂 层。这会降低压电元件的生产效率，从而使形成涂层复杂化。

发明内容

本发明的一个目的是提供能够在压电元件的外围端面上容易地且可靠地 形成涂层而不降低材料的产出的压电元件的制造方法、通过该方法制造出来的 压电元件、具有压电元件的压电致动器和具有压电致动器的头悬架。

为了完成上述目的，本发明的一个方面提供了一种压电元件的制造方法， 所述压电元件根据施加的电压产生变形。该方法包括以下步骤：从基体压电材 料板切割压电元件，由此形成外围端面来定义所述压电元件的外围形状；和通 过气相沉积聚合分别在所述压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合 物涂层。

本发明的这个方面通过气相沉积聚合在气化的聚合物环境下在压电元件 的外围端面上容易地且可靠地形成聚合物涂层，而不会降低材料产出。

附图说明

图1是示例性地说明本发明第一实施例中具有压电元件的头悬架的立体 图；

图2是沿着图1中线II-II的剖视图；

图3是从压电元件的第一面说明图1中的压电元件的示例立体图；

图4是从压电元件的第二面说明图1中的压电元件的示例立体图；

图5是说明本发明第一实施例中压电元件的制造方法的流程图；

图6是说明本发明第一实施例中基体压电材料板的立体图；

图7是说明具有导电金属层的图6中的基体压电材料板的立体图；

图8是说明从图7的基体压电材料板切除多个压电元件的平面视图；

图9是部分说明图8的压电元件的立体图；

图10是部分说明具有与压电元件连接的掩膜架上的掩膜的图8的压电元 件的侧视图；

图11是说明图10中的压电元件和掩膜的平面视图；

图12是说明本发明第一实施例中气相沉积聚合单元的示意图；

图13是部分说明本发明第二实施例中多个压电元件和掩膜的平面视图； 以及

图14是说明本发明第三实施例中气相沉积聚合单元的框图。

具体实施方式

本发明的实施例将参考附图进行详细介绍。每个实施例通过气相沉积聚 合分别在压电元件的外围端面的至少目标区域上形成聚合物涂层。因此，可容 易地且可靠地在压电元件的外围端面上形成聚合物涂层而不会降低材料产出。

图1是示例性地说明本发明第一实施例中具有压电元件的头悬架的立体 图。图2是沿着图1中线II-II的剖视图，图3和图4是从相对的面说明压电 元件的示例立体图。

如图1和2所示，头悬架1具有作为驱动部的载荷横梁3、作为基体的基 板5和压电致动器7。

载荷横梁3对载荷横梁3的前端支撑的读/写头9施加载荷。载荷横梁3 包括刚性部11和回弹部13。刚性部11由例如具有大约30-150μm范围厚度的 回弹不锈钢薄板的回弹金属薄板制成。

在刚性部11的每个边缘的横向方向，弯折部15a和15b升起并在纵向从 前端延伸到刚性部11的基体端，以提高刚性部11的刚度。刚性部11的基体 端与回弹部13集成在一起。

回弹部13具有贯穿窗口17和形成在窗口17的每一边的支架(leg)19a 和19b。回弹部13可分别由刚性部11形成且通过例如激光焊接来被固定到刚 性部11。

挠曲部(flexure)21作为绕线组连接到载荷横梁3。挠曲部21包括由例 如回弹不锈钢薄的卷绕盘(SST)制成的导电基体23。基体23的厚度范围在 大约10-25μm。挠曲部21还包括形成于基体23上的绝缘层25和形成于绝缘 层25上的布线图案27。布线图案27用于信号传输和能量供给。

挠曲部21通过例如激光焊接被固定在载荷横梁3上并在头悬架1上从基 板5至少延伸到载荷横梁3的前端。挠曲部21的前端设置在载荷横梁3的前 端并支持头9的滑块(未示出)。头9的滑块电连接至挠曲部21的布线图案 27的端点。

载荷横梁3由基板5支撑。在本实施例中，对应于回弹部13的基体端部 的载荷横梁3的基体端部由基板5支撑。

基板5由例如具有大约150-200μm厚的不锈钢薄板的金属薄板制成。基板 5具有圆形突起物(boss)29。基板5可通过突起物29连接到由音圈马达(未 示出)转动的滑动架(carriage)(未示出)。压电致动器7被设置在基板5和 载荷横梁3之间。

压电致动器7具有致动器基体31和一对压电元件33。当给压电元件33 施加电压时，压电元件33产生变形以移位载荷横梁3，由此相对于基板5在 载荷横梁3的摆动方向(载荷横梁3的宽度方向)上精细地移动头9。

致动器基体31与基板5的前端集成在一起。致动器基体31可从基板5 分离地形成并通过例如激光焊接被固定在基板5上。

致动器基体31在其两边分别包括致动器基体31横向上的一对开口35。 每个开口35都是矩形的，在致动器基体31的厚度方向穿过致动器基体31而 形成，该开口35在致动器基体31的横向上是开放的，并设置有接收部37和 39。

附带的，包括致动器基体31的压电致动器7是头悬架1的组件，载荷横 梁3和基板5也是一样，并且由此，压电致动器7、载荷横梁3和基板5的宽 度方向或横向对应于头悬架1的宽度方向或横向。相似地，压电致动器7、载 荷横梁3和基板5的纵向对应于头悬架1的纵向。

接收部37和39通过例如在开口35的内边部分刻蚀致动器基体31而形成， 由此接收部37和39与开口35的平坦内表面41和43集成。接收部37和39 在头悬架1的纵向上从内表面41和43向内突出。接收部37和39放置于致动 器基体31的厚度方向上并更靠近致动器基体31的表面56来在表面56上定义 开口35的内边缘。当头悬架1连接到磁盘驱动器时，表面56对着磁盘驱动器 的磁盘。

接收部37和39可通过从致动器基体分别制备的接收部组件而形成。接收 部组件可与载荷横梁集成并被放置在致动器基体上来形成开口的接收部。

压电元件33通过胶粘剂(adhesive)45被接收并连接到致动器基体31的 开口35。如图1至4所示，压电元件33包括元件体47和聚合物涂层49和51。 聚合物涂层49和51在后面也简称为“涂层”。

元件体47由例如PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷制成，并根据施加的电压在 头悬架1的纵向产生变形。头悬架1的纵向对应于压电元件33的变形方向， 而头悬架1的横向对应于压电元件33的变形方向的正交方向。

元件体47是矩形形状，稍微小于致动器基体31的开口35的形状，且具 有厚度范围70-200μm。

元件体47具有形成在其第一表面上的第一电极53。第一电极53由例如 金盘的导电金属盘制成。第一电极53具有完全外暴露的暴露表面并与致动器 基体31的表面55实质上齐平。表面55在表面56的对面。

第一电极53具有由第一电极53的暴露表面的一部分定义的连接区域57。 连接区域57通过导电剂58电连接至致动器基体31的表面55。

通过导电剂58，压电元件33与激励体基体31接地。也即，为了给压电 元件33施加电压，致动器基体31作为其它部件使用。

元件体47具有形成在其第二表面上的第二电极59。第二电极59由例如 金盘的导电金属盘制成，和第一电极53类似。第二电极59具有分别覆盖有涂 层49和51的横向部分。涂层49和51将在后面详细介绍。

第二电极59具有暴露表面，该表面在横向中间部分的部分外暴露，并在 侧面部分之间定义暴露部分61。在暴露部分61的中心区域，连接区域63定 义为连接到挠曲部21的布线图案27。

第二电极59包括头悬架1的纵向的端部。第二电极59的端部对着接收部 37和39并由接收部37和39通过胶粘剂45接收。因此，第二电极59的暴露 部分61被配置在接收部37和39之间来对着磁盘驱动器的磁盘。

暴露部分61的连接区域63通过例如接合线65电连接到挠曲部21的布线 图案27。导电胶或导电剂可用于替代接合线65使用。第二电极59的电连接 能通过第一和第二电极53和59给压电元件33、第一电极53的电连接一起提 供电能。也即，为了给压电元件33施加电压，挠曲部21作为其它部件使用。

元件体47具有在其外围上的外围端面67、69、71和73。端面67和69 在头悬架1的纵向相对的边上。端面67和69是平的，分别对着开口35的内 表面41和43并通过胶粘剂45固定。端面67和69在下文中被称为纵向端面。

端面71和73在头悬架1的横向相对的边上。端面71和73在下文中被称 为横向端面。

涂层49和51分别形成在端面71和73上并覆盖它们。涂层49和51由例 如聚脲或聚对二甲苯(聚对二甲苯聚合物)通过气相沉积聚合制成。涂层49 和51具有例如大约1μm的厚度。

涂层49和51从横向端面71和73对称地延伸到第二电极59的部分和端 面67和69。特别地，涂层49(51)连续地形成在第二电极59的横向边部分 和对应于第二电极59的横向边部分的端面67和69的至少横向边部分。

胶粘剂45是非导电液体胶粘剂，胶粘剂45被填充并凝固在压电元件33 和开口35之间的间隔，即压电元件33的纵向端面67和69与开口35的内表 面41和43之间的间隔。胶粘剂45也被填充和凝固在压电元件33和接收部 37和39之间的间隔。可使用已知的非导电胶粘剂作为胶粘剂45。

胶粘剂45掩埋在压电元件33、开口35和接收部37和39之间的间隔， 将压电元件33固定在致动器基体31上并确保在压电元件33和致动器基体31 之间的绝缘和变形(驱动力)传输。进而，胶粘剂45作为覆盖在压电元件33 的纵向端面67、69上的涂层使用。

根据第一实施例，纵向端面67、69覆盖着胶粘剂45，同时横向端面71、 73覆盖着涂层49和51。由此可防止压电元件33的所有端面67、69、71和 73产生微粒。

上述提及的头悬架1的尺寸、配置等，是根据第一实施例制造的压电元件 33的示例。根据常用技术的其他的头悬架1的尺寸、配置等也可用于连接根 据本发明制造的压电元件。例如，头悬架可根据常用技术具有一个开口来接收 压电元件。

下面将介绍第一实施例的压电元件的制造方法。

图5是说明本发明第一实施例中压电元件33制造方法的流程图。流程图 表示出了从制造压电元件33到将压电元件33连接到头悬架1的所有步骤。

该方法包括步骤S1，执行基体PZT材料板烧制作为基体材料板形成步骤； 步骤S2，形成电极并执行极化作为电极形成步骤；步骤S3，执行裸片切割作 为切割步骤；步骤S4，将掩膜连接到压电元件上作为覆盖步骤；步骤S5，通 过气相沉积聚合形成涂层作为涂层形成步骤；和步骤S6，连接PZT元件，作 为连接步骤。

在步骤S1，当提高温度来烧结粉末材料并形成PZT的烧制的基体材料板 75时将作为压电材料的PZT的粉末材料通过模具按压(烧制的基体压电材料 板)。

图6是说明烧制的基体压电材料板的立体图。

如图6所示，基体材料板75是矩形形状且厚度为大约100μm。在烧制了 基体材料板75后，该方法转到步骤S2。

图7是说明具有导电金属层77和79的图6中基体压电材料板75的立体 图。

如图7所示，图5的步骤S2在材料板75的相对面上形成导电金属层77 和79。根据实施例，步骤S2中分别通过例如气相沉积、喷镀、电镀或使用金 属剂(paste)，在材料板75的相对面上形成导电金属层77和79。

在形成导电金属层77和79以后，对材料板75执行极化。也即，通过导 电金属层77和79将高直流电压施加到材料板75上作为铁电物质，来在材料 板75上引导电压激励。

当执行极化时，高电压的应用是在具有高绝缘的硅油或气体环境下进行 的。极化可使用电晕放电而执行。在极化后，该方法转到步骤S3。

图8是说明从图7的材料板75切除多个压电元件33的平面视图，图9是 部分说明从图8的压电元件33的立体图。

在作为覆盖步骤的一部分的图5的步骤S3中，将作为保持薄片的裸片切 割带81连接到材料板75的相对面上来覆盖图8和9中所示导电金属层77和 79中对应的一个。根据实施例，裸片切割带81覆盖导电金属层77。裸片切割 带81由裸片切割框83保持。

裸片切割带81可连接到材料板75的相对面中的另一面来覆盖导电金属层 79。在此情况下，当导电金属层77和相关描述应用到导电金属层79和相关描 述时，可执行后面的步骤。

然后，作为切割步骤的步骤S3从材料板75切割压电元件33，由此形成 外围端面67、69、71和73来定义压电元件33的外围形状。在这个时刻，导 电金属层77和79和每个压电元件33一起被切割下来，作为第一和第二电极 53和59。根据实施例，利用裸片切割机或裸片切割锯(未示出)从材料板75 切割出多个压电元件33。

执行压电元件33的切割从而压电元件33至少在变形方向上并排地成行 (in-line)设置，由此形成成行元件组。成行元件组包括两个或更多个压电元 件。由同一个成行元件组的相邻元件33定义出相对于纵向端面67和69之间 在变形方向上的缝隙G1。

优选地形成两个或更多个成行元件组。根据实施例，多个成行元件组在正 交方向上间隔缝隙G2地并排地设置，由此所有的压电元件33排列成格状。 在相邻的成行元件组之间定义出缝隙G2，特别地，在相邻的成行元件组的相 对的横向端面71和73之间。缝隙G2和G1各自都具有大约50μm的宽度。

完成切割后，该方法转到步骤S4同时在裸片切割带81上以保持组85的 形式保持压电元件33。

图10是部分说明具有连接在掩膜架(jig)91上的掩膜87的图8的压电 元件33的侧视图，图11是说明图10中压电元件33和掩膜87之间的关系的 平面视图。

在作为覆盖步骤的一部分的图5的步骤S4中，放置或连接多个成行元件 组上的多个掩膜87，分别如图10和11所示。每个掩膜87都为带状并在变形 方向上在相同的成行元件组的压电元件33的上方延伸。掩膜87作为掩膜架被 制备。

掩膜架91包括掩膜体89和排列在掩膜体89上的多个掩膜87。掩膜体89 上的多个掩膜87分别对应于多个成行元件组。当把每个掩膜87放置在每个成 行元件组上时，掩膜架91更加靠近保持组85，由此每个掩膜87与多个成行 元件组中的对应的一组中的压电元件33的第二电极59相接触。

根据实施例，掩膜87在正交方向上尺寸较窄并穿过压电元件33的横向中 间部分。也即，掩膜87至少覆盖相同的成行元件组中的压电元件33的第二电 极59的连接区域63。

掩膜架91具有分别在相邻掩膜87之间定义的间隔S。间隔S被放置在压 电元件33或保持组35的厚度方向上相应的一个缝隙G2并与其相连通。由此， 间隔S与缝隙G2形成封闭的部分并扩大该封闭的缝隙G2。通过将掩膜87连 接到保持组85，掩膜组93准备好并将该方法转到步骤S5。

图12是说明气相沉积聚合单元95的示例视图。

在图5的步骤S5，利用图12中的气相沉积聚合单元95通过气相沉积聚 合来形成涂层49和51。涂层49和51形成在图10和11的掩膜组93中的每 个压电元件33的横向端面71和73上。

气相沉积聚合单元95根据物理气相沉积(PVD)执行气相沉积聚合。单 元95包括容纳掩膜组93作为目标的聚合腔室97。

一对气化器99a和99b分别通过一对进气管101a和101b连接到聚合腔室 97。气化器99a和99b气化并将两个不同单体(monomer)通过进气管101a 和101b送给聚合腔室97。

气化器99a(99b)包括外罩103a(103b)、单体容器105a(105b)和加热 器107a(107b)。外罩103a(103b)和其内部的单体容器105a(105b)与加热 器107a(107b)一起提供。单体容器105a装有将要被加热器107a(107b)加 热而气化的单体。

作为用于根据实施例由聚脲制成的涂层49和51的两个不同的单体，二异 氰酸盐复合物，例如被装在容器105a中的4，4’-亚甲基二对苯二异氰酸酯 (MDI)，以及二氨，例如被装在容器105b中的4，4’-二氨基二苯甲烷(MDA)。

根据替代的实施例，对于由聚对二甲苯制成的涂层49和51，仅例如派丽 翎(DPX)的对二甲苯聚合物被装在容器105a和105b中的一个容器。

进气管101a(101b)具有进气阀102a(102b)，该进气阀在气相沉积聚合 过程中打开和关闭。通过进气阀102a和102b的阀操作，气相沉积聚合单元 95控制涂层49和51的厚度。

聚合腔室97包括单体混合腔109和反应腔111，两者相互连通。单体混 合腔109将供给单体混合再提供给反应腔111。反应腔111对掩膜组93的每个 压电元件33的横向端面71和73利用混合的单体执行气相沉积聚合的反应。

反应腔111具有安装了掩膜组93的平台。反应腔111连接至排气管115 来释放气相沉积聚合以后的反应腔111中的气体。

排气管115具有出气阀117，该进气阀按预先设定的时序打开和关闭。出 气阀117与进气阀102a和102b连接到控制器119。控制器119控制阀117、 102a和102b打开和关闭和气相沉积聚合的时序控制。

控制器119控制进气阀102a和102b在预设的时间打开来对聚合腔室97 中安装在平台113上的掩膜组93执行气相沉积聚合。

聚合的温度设置为每个压电元件33保持其极性的温度。根据实施例，温 度设置在大约1/2至1/3的居里点的范围。在这个时候，聚合腔室97具有真空 气相沉积的高真空或实施例的惰性气体的气体条件。

由于气相沉积聚合，气化的单体聚合并在掩膜组93的每个压电元件33的 外围端面67、69、71和73的至少目标区域上形成涂层49和51，而在掩膜87 被放置的区域上不形成涂层49和51。

特别地，气化的单体进入到掩膜架91的间隔S和连通间隔S的缝隙G2。 进入到间隔S和缝隙G2的气化的单体蒸发到横向端面71和73和面对每个压 电元件33的间隔S的第二电极59的表面从而形成涂层49和51。

这样，第一实施例的方法执行加热气化单体的气相沉积聚合和在每个压电 元件33的外围端面71和73上聚合气化的单体，从而由气相沉积聚合在气化 的聚合物气体中形成涂层49和51。甚至每个缝隙G2特别窄且大约为50μm时， 仍可保证在每个压电元件33的横向端面71和73上形成均匀的薄涂层49和 51。

进而，每个缝隙G2在压电元件33或掩膜组93的厚度方向连通掩膜架91 的对应的一个间隔S。气化的单体可确定并容易地通过间隔S进入到缝隙G2， 由此在每个压电元件33的横向端面71和73上聚合气化的单体来确保在其上 形成涂层49和51。

缝隙G2与间隔S一起形成封闭的部分，由此气化的单体被缝隙G2和间 隔S引导从而确保形成涂层49和51。

另一方面，在变形方向上相邻压电元件33的相对的纵向端面67和69之 间的每个缝隙G1被掩膜87封闭，由此在厚度方向不会连通间隔S。缝隙G1 在纵向端面67和69上不足以形成涂层。

然而，当压电元件33连接到头悬架1时，纵向端面67和69覆盖有胶粘 剂45。不需要在纵向端面67和69上形成涂层。根据实施例，缝隙G1的横向 部分在厚度方向连通间隔S。在此范围内，在相对的纵向端面67和69上形成 涂层49和51。

涂层49和51是均匀薄的由此它们不会影响压电元件33的变形特性。根 据实施例，涂层49和51在第二电极59上从横向端面71和73连续延伸到横 向部分和纵向端面67、69，来提高涂层49和51的刚度。

涂层49和51没有形成在压电元件33的第二电极59的区域来形成暴露部 分61，在该区域上安装有掩膜87由此在连接到挠曲部21的暴露部分61内定 义出连接区域63。

压电元件33的第一电极53覆盖有作为掩膜81的裸片切割带81来完整地 定义出暴露部分。

在形成涂层49和51以后，该方法转到步骤S6。

在步骤S6准备子装配的没有压电元件33的头悬架并将压电元件33连接 到致动器基体31的每个开口35。也即，在开口35的内表面41、43和接收部 37、39上应用胶粘剂45并且然后在开口35接收压电元件33。

由此，压电元件33的纵向端面67和69覆盖有胶粘剂45且头悬架1具有 所有端面67、69、71和73都被覆盖的压电元件33。

对于在头悬架1上的压电元件33，第一电极53的连接区域57通过导电 剂58连接到致动器基体31的表面55，第二电极59的连接区域63通过接合 线65连接到挠曲部21的布线图案27。

这样，制造出压电元件33并将压电元件33连接到压电致动器7或头悬架 1。

下面将总结实施例的效果。

第一实施例制造压电元件33的方法，包括切割步骤，从基体压电材料板 75切割出压电元件33，由此形成外围端面67、69、71和73来定义压电元件 33的外围形状(执行作为步骤S3的切割步骤的裸片切割)；形成步骤，至少 在压电元件33的外围端面67、69、71和73的横向端面71和73(即，目标 区域)上分别通过气相沉积聚合形成聚合物涂层49和51(通过气相沉积聚合 形成涂层作为步骤S5的涂层形成步骤)。

甚至从材料板75切割多个压电元件33，也能确保当相邻的压电元件33 彼此靠近对方时，在气化后的聚合物环境下，在每个压电元件33的横向端面 71和73上形成涂层49和51。

结果，该方法可容易地且可靠地在压电元件33的横向端面71和73上形 成涂层49和51而不降低材料产出。

涂层49和51是均匀薄的，由此抑制压电元件33变形的影响同时保持涂 层49和51的刚度。

在压电元件保持极性的温度下执行涂层形成步骤，由此确保获得没有废品 的压电元件33并抑制材料产出下降。

温度设置在1/2至1/3的居里点的范围，由此确保压电元件33的极性并确 保抑制材料产出下降。

根据第一实施例，聚合物涂层49(51)由聚脲或聚对二甲苯制成，由此 可在设置的1/2至1/3的居里点范围的温度下实现气相沉积聚合。

本实施例的方法进一步包括在压电元件33的相对面上分别形成电极53和 59(形成电极53和59并执行极化作为电极形成步骤S2)，每个电极53(59) 连接到致动器基体31的其他元件(挠曲部21)，由此对压电元件33施加电压， 并用掩膜81(87)覆盖每个电极到其他元件的连接区域57(63)，从而避免连 接区域57(63)气相沉积聚合。

当通过气相沉积聚合在横向端面71和73上形成涂层49和51时，电极 53(59)确保电连接至致动器基体31(挠曲部21)。

切割步骤切割材料板75，由此多个压电元件33至少沿着压电元件33的 变形方向成行地排列，由此形成成行元件组，且覆盖步骤将掩膜87安装在成 行元件组上，由此掩膜87沿着变形方向在成行元件组的压电元件33之上延伸。

因此，本方法可容易地且可靠地分别将掩膜87安装在压电元件33上，同 时在压电元件33上没有放置掩膜。

根据实施例，多个成行元件组并排排列，并在相邻的成行元件组之间具有 缝隙G2。在缝隙G2中执行气相沉积聚合。

可容易地且可靠地在多个压电元件33的每一个上形成涂层49和51。

此外，利用掩膜架91等可将掩膜87同时放置在多个成行元件组上，来容 易地且可靠地实现覆盖步骤。

多个掩膜87排列在掩膜体89上并分别与多个成行元件组相对应，当执行 覆盖步骤时，间隔S设置在相邻掩膜87之间来连通相邻的成行元件组之间对 应的一个缝隙G2。

间隔S允许气化的单体容易地且可靠地进入缝隙G2，来在每个压电元件 33的横向端面71和73上形成涂层49和51。

进而，间隔S和缝隙G2一起形成封闭部分来引导气化的单体通过缝隙 G2和间隔S。这个结果可确保形成涂层49和51。

电极形成步骤在材料板75的相对面上形成导电金属层77和79，与压电 元件33一起被切割下来的导电金属层77和79作为切割步骤的电极53和59。 切割步骤将裸片切割带81连接到材料板75的相对面中的一个面，来覆盖导电 金属层77和79中对应的一个并在裸片切割带81上切割材料板75。覆盖步骤 将掩膜87连接到从导电金属层77和79中的另一个切割的压电元件33的电极。

裸片切割带81作为掩膜81使用来简化该方法的操作。

通过第一实施例制造方法制造出的压电元件33包括根据施加的电压产生 变形的元件体47。外围端面67、69、71和73定义出元件体47的外围形状， 并且至少在沿着与元件体47的变形方向的正交方向上的外围端面71和73上 形成聚合物涂层49和51(即，通过气相沉积聚合的压电元件33)。

涂层49和51是均匀薄的，由此提高涂层49和51的刚度并对压电元件 33的变形不产生影响。

具有压电元件33的压电致动器7包括安排在作为基体的基板5和作为驱 动部分的载荷横梁3之间的致动器基体31、形成在致动器基体31上用来容纳 或接收压电元件33的开口35、以及将沿着压电元件33的变形方向的每个外 围端面67(69)粘在面对外围端面67(69)的开口35的每个内表面41(43) 上的胶粘剂45。

压电致动器7用胶粘剂45覆盖端面67和69，用涂层49和51覆盖端面 71和73，以防止所有的外围端面67、69、71和73产生微粒。

具有压电致动器7的头悬架1由于压电元件33的外围端面67、69、71和 73没有微粒来防止磁盘驱动器产生的损坏。这提高了磁盘驱动器的长久可靠 性。

下面将参考附图13介绍本发明第二实施例。图13是部分说明本发明第二 实施例中多个压电元件33A和掩膜87A的关系的平面视图。第二实施例基本 上与第一实施例相同，且由此，用相同的附图标记代表相应部分，或相同附图 标记附加“A”来省略重复解释。

第二实施例与第一实施例的不同在于，第二实施例使用圆柱体的掩膜87A 来代替第一实施例中条带状的掩膜87。

也即，掩膜架91A包括多个掩膜87A，每个掩膜对应于每个压电元件33A 的第二电极59的连接区域63。在相邻的掩膜87A之间，在压电元件33A的 变形方向和与变形方向的正交方向上定义间隔SA。

根据第二实施例，在两个方向的间隔SA分别与缝隙G1和G2在保持组 85A或压电元件33A的厚度方向上的缝隙G1和G2相连通。缝隙G1和G2 与间隔SA一起形成封闭部分并通过间隔SA而扩大。

第二实施例的方法基本上与第一实施例相同。第二实施例的方法与第一实 施例的不同仅在于使用掩膜87A来代替掩膜87。

由此，第二实施例提供与第一实施例相同的效果。

另外，第二实施例的方法中，每个缝隙G1和G2通过间隔SA在保持组 85A或压电元件33A的厚度方向上相互连通，从而与间隔SA一起形成封闭部 分并通过间隔SA而扩大。

涂层59、51、121A和123A分别形成在外围端面67、69、71和73上， 由此甚至当在被连接到头悬架1之前单独操作压电元件33时，仍可防止压电 元件33A在所有的端面67、69、71和73上产生微粒。

下面将参考图14介绍本发明的第三实施例。图14是说明本发明第三实施 例中气相沉积聚合单元95B的框图。

第三实施例基本上与第一实施例相同，且由此，用相同的附图标记代表相 应部分，或相同附图标记附加“B”来省略重复解释。

第三实施例使用根据化学气相沉积(CVD)的气相沉积聚合单元95B代 替第一实施例的气相沉积聚合单元95。第三实施例基本上与第一实施例相同， 除了用气相沉积聚合单元95B代替气相沉积聚合单元95，因此仅介绍气相沉 积聚合单元95B。

根据第三实施例，单元95B基于热化学气相沉积执行气相沉积聚合。可 选地，可基于等离子体化学气相沉积、光化学气相沉积、激光化学气相沉积等 执行气相沉积聚合。

单元95B包括通过管路209连接的气化炉201、分解炉203、聚合腔室205 和真空泵207。

气化炉201内接收固态或粉末状原材料并加热和气化它们。在降压的条件 下执行原材料的气化。原材料包括由用于形成涂层49和51的聚合物组成要素 (例如聚对二甲苯)，所述组成要素由气化转换为气态物质的材料。气态材料 通过真空泵207变为真空来通过分解炉203。

分解炉203通过加热分解气态材料来形成气化的单体。例如，分解炉203 具有能产生热量的热丝并通过热丝加热分解(pyrolyze)将通过的气体材料聚 合。气化的单体通过真空泵207变为真空并被送到聚合腔室205。

聚合腔室205接收执行气相沉积聚合的掩膜组93。腔室205的内部温度 保持在常温。在腔室205，气化的单体被送到与掩膜组93的每个压电元件33 的横向端面71和73接触，端面71和73失去热量并在端面71和73上聚合。

结果，在压电元件33保持极化的温度下执行气相沉积聚合，也即，设置 在1/2至1/3的居里点的范围内来在每个压电元件33的横向端面71和73上形 成涂层49和51。

如上所述，第三实施例根据化学气相沉积执行气相沉积聚合来形成涂层 49和51。聚合通过加热分解气体材料来形成气化的单体并将气化的单体送到 与每个压电元件33的端面71和73相接触，由此气化的单体对端面71和73 散失热量并在端面71和73上聚合。在第三实施例中甚至根据化学气化沉积利 用气化沉积聚合提供如第一实施例相同的效果。

上述实施例提及的方法在设置为1/2至1/3的居里点的温度下执行气相沉 积聚合。然而，该温度仅具有压电元件33保持极性的温度，并且只要压电元 件33保持它的聚合，该温度可设置为高于1/2的居里点或低于1/3的居里点。

根据实施例的聚合涂层49和51由聚脲或聚对二甲苯制成。然而，也可利 用其他通过在压电元件33保持极化的温度下进行气相沉积聚合而生成的涂 层。

根据本实施例，在裸片切割(切割步骤)前，电极53和59作为导电金属 层77和79而形成。反而在裸片切割后，电极53和59可形成在每个压电元件 33上。

根据实施例，多个压电元件33在切割状态下按格形排列。而切割状态可 是根据压电元件的使用目的的其他形状。

根据实施例，气相沉积聚合是基于例如真空气相沉积的物理气相沉积或例 如热化学气相沉积、等离子体化学气相沉积、光化学气相沉积、激光化学气相 沉积的化学气相沉积。然而，还可以利用基于其他物理或化学气相沉积的气相 沉积聚合。