CN104285309A - 压电元件以及具备其的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置及电子设备 - Google Patents

压电元件以及具备其的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

提供一种使表面电极的剥落得到抑制的压电元件以及具备该压电元件的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置及电子设备。本发明的压电致动器(1)的特征在于，包含压电元件(10)，该压电元件(10)具备：将内部电极(2)与压电体层(3)相层叠而成的板状的层叠体(4)、以及在层叠体(4)的一个主面上与内部电极(2)电连接的表面电极(5)，表面电极(5)具有第一区域(501)和第二区域(502)，第一区域(501)是以银为主成分的区域，第二区域(502)是以银和钯为主成分且设置为与压电体层(3)相接的区域。

Description

压电元件以及具备其的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置及电子设备
技术领域
本发明涉及适于压电振动装置、便携式终端的压电元件以及具备该压电元件的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置及电子设备。
背景技术
作为压电元件，在将内部电极与压电体层层叠多层而成的层叠体的表面形成表面电极所得到的双压电晶片型的压电元件是已知的(参照专利文献1)。
进一步地，将双压电晶片型的压电元件的长度方向上的中央部或一端固定于振动板的压电振动装置是已知的(参照专利文献2、3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2002-10393号公报
专利文献2：国际公开第2005/004535号
专利文献3：JP特开2006-238072号公报
发明要解决的课题
这里，设置于压电元件的表面的表面电极一般使用烧制后的Ag电极，且该表面电极的整面厚度、表面状态在遍及整个范围内一致地形成，以使压电元件在整个面的范围内大致均匀地进行驱动。
但是，由于压电元件的位移所产生的应力会施加至表面电极，所以当活动了较长期间时，在表面电极与压电体层之间的交界面上会产生微裂纹而使表面电极剥落，结果存在位移量变得不稳定之虞。
此外，关于具备上述压电元件的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置以及电子设备，存在由于压电元件的表面电极发生剥落从而无法长时间稳定地进行驱动之虞。
发明内容
本发明鉴于上述情形而作出，其目的在于，提供一种使表面电极的剥落得到抑制的压电元件以及具备该压电元件的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置以及电子设备。
用于解决课题的手段
本发明的压电元件的特征在于，具备：将内部电极与压电体层相层叠而成的板状的层叠体；以及在该层叠体的一个主面与上述内部电极电连接的表面电极，上述表面电极具有第一区域和第二区域，上述第一区域是以银为主成分的区域，上述第二区域是以银钯为主成分且设置为与上述压电体层相接的区域。
此外，本发明的压电振动装置的特征在于，具有上述压电元件、以及与该压电元件的上述另一主面相接合的振动板。
此外，本发明的便携式终端的特征在于，具有上述压电元件、电子电路、显示器、以及箱体，上述压电元件的另一主面与上述显示器或者上述箱体相接合。
此外，本发明的音响发生器的特征在于，具有：上述压电元件；安装有该压电元件并通过该压电元件的振动而与该压电元件一起进行振动的振动板；以及设置于该振动板的外周部的框体。
此外，本发明的音响发生装置的特征在于，具备：上述音响发生器；和容纳该音响发生器的箱体。
此外，本发明的电子设备的特征在于，具备：上述音响发生器；与该音响发生器相连接的电子电路；以及容纳该电子电路以及上述音响发生器的箱体；并具有使音响从上述音响发生器产生的功能。
发明效果
根据本发明的压电元件，表面电极具有第一区域和第二区域，第一区域是以银为主成分的区域，第二区域是以银和钯为主成分且设置为与上述压电体层相接的区域，由此能够实现表面电极难以剥落、且位移量长时间保持稳定。
此外，根据本发明的压电振动装置、便携式终端、音响发生器、音响发生装置以及电子设备，能够实现长时间稳定地进行驱动。
附图说明
图1(a)是表示本发明的压电元件的实施方式的一例的简要立体图，图1(b)是由图1(a)所示的A-A线来截断的简要截面图。
图2是表示图1(b)的其他例子的简要截面图。
图3是表示图1(b)的其他例子的简要截面图。
图4是表示本发明的压电元件的实施方式的其他例子的简要立体图。
图5是示意性表示本发明的压电振动装置的实施方式的简要立体图。
图6是示意性表示本发明的便携式终端的实施方式的简要立体图。
图7是由图6所示的A-A线来截断的简要截面图。
图8是由图6所示的B-B线来截断的简要截面图。
图9(a)是表示本发明的音响发生器的实施方式的简要构成的示意性俯视图，图9(b)是图9(a)的C-C线截面图(其一)，图9(c)是图9(a)的C-C线截面图(其二)。
图10是表示本发明的音响发生装置的实施方式涉及的构成的图。
图11是表示本发明的电子设备的实施方式涉及的构成的图。
具体实施方式
参照附图详细地说明本发明的压电元件的实施方式的一例。
图1是表示本发明的压电元件的实施方式的一例的简要立体图，图2(a)是由图1(b)所示的A-A线来截断的简要截面图。
图1所示的本实施方式的压电元件10具备：将内部电极2和压电体层3相层叠而成的板状的层叠体4；以及在层叠体4的一个主面与内部电极2电连接的表面电极5；表面电极5具有第一区域501和第二区域502，第一区域501是以银为主成分的区域，第二区域502是以银钯为主成分且设置为与压电体层3相接的区域。
构成压电元件10的层叠体4将内部电极2和压电体层3相层叠而形成为板状，具有：多个内部电极2在层叠方向上相重叠的活性部41和除此以外的非活性部42，并且例如形成为长条状。在是安装于便携式终端的显示器或者箱体处的压电元件的情况下，作为层叠体4的长度，例如优选为18mm～28mm，更优选为22mm～25mm。层叠体4的宽度例如优选为1mm～6mm，更优选为3mm～4mm。层叠体4的厚度例如优选为0.2mm～1.0mm，更优选为0.4mm～0.8mm。
构成层叠体4的内部电极2通过与形成压电体层3的陶瓷同时焙烧而形成，且由第1电极21以及第2电极22构成。例如，第1电极21成为正极或者负极，第2电极22成为接地极。使第1电极21以及第2电极22与压电体层3交替地层叠而从上下来夹持压电体层3，并按层叠顺序来配置第1电极21以及第2电极22，从而对被夹持在它们之间的压电体层3施加驱动电压。作为其形成材料，能够使用例如以与压电陶瓷的反应性低的银或银-钯合金为主成分的导体、或者含有铜、铂等的导体，但是也可以使这些导体含有陶瓷成分、玻璃成分。
在图1所示的例子中，第1电极21以及第2电极22的端部分别相交错地导出至层叠体4的对置的一对侧面。在是安装于便携式终端的显示器或者箱体处的压电元件的情况下，内部电极2的长度例如优选为17mm～25mm，更优选为21mm～24mm。内部电极2的宽度例如优选为1mm～5mm，更优选为2mm～4mm。内部电极2的厚度例如优选为0.1～5μm。
构成层叠体4的压电体层3由具有压电特性的陶瓷来形成，作为这样的陶瓷，例如能够使用由钛酸锆酸铅(PbZrO3-PbTiO3)形成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。为了由低电压来驱动，压电体层3的1层的厚度例如优选设定为0.01～0.1mm。此外，为了得到大的弯曲振动，优选具有200pm/V以上的压电常数d31。
在层叠体4的一个主面设置有与内部电极2电连接的表面电极5。图1所示的方式下的表面电极5由较大面积的第1表面电极51、较小面积的第2表面电极52以及第3表面电极53构成。例如，第1表面电极51与作为第1电极21的内部电极2电连接，第2表面电极52与配置于一个主面侧的作为第2电极22的内部电极2电连接，第3表面电极53与配置于另一主面侧的作为第2电极22的内部电极2电连接。在是安装于便携式终端的显示器或者箱体处的压电元件的情况下，第1表面电极51的长度例如优选为17mm～23mm，更优选为19mm～21mm。第1表面电极51的宽度例如优选为1mm～5mm，更优选为2mm～4mm。第2表面电极52以及第3表面电极53的长度例如优选设为1mm～3mm。第2表面电极52以及第3表面电极53的宽度例如优选设为0.5mm～1.5mm。
并且，表面电极5具有以银为主成分的第一区域501、和以银钯为主成分且与压电体层3相接的第二区域502。换言之，表面电极5具有第一区域501和第二区域502，第一区域501是以银为主成分的区域，第二区域502是以银钯为主成分且设置为与压电体层3相接的区域。
相对于例如通过烧制而形成的以银为主成分的表面电极，具有例如通过同时焙烧而形成的以银钯为主成分的第二区域502的表面电极5与压电体层3牢固地接合，紧贴力高。因此，能够作为表面电极5难以剥落且位移量长时间保持稳定的压电元件。
此外，通过在表面电极5的一部分中形成以银钯为主成分的第二区域502，从而形成重量不同的区域而不会以整个面均匀地进行活动，并且在第二区域502(银和钯多的部位)中R0(谐振电阻)变高，能够有助于位移量的稳定。
特别是，将后述的柔性基板6接合于一个主面时的表面电极5的剥落被抑制，与柔性基板6之间的电连接可靠性得到提高。
另外，表面电极5与压电体层3之间的交界面处的第二区域502与第一区域501之间的面积比例如为5∶95～30∶70是有效的。此外，第二区域502与第一区域501之间的体积比例如为5∶95～30∶70是有效的。
在此，如图2所示，优选第一区域501覆盖第二区域502。根据该构成，能够使表面电极5与压电体层3牢固地相接合，能够抑制在表面电极5与压电体层3之间的交界面处产生微裂纹，从而能够抑制表面电极5的剥落。
此外，以银钯为主成分的第二区域502被以银为主成分的第一区域501所包围，所以表面电极5的表面全部由银作为主成分，电压被均匀地施加至表面电极5整体，位移量长时间保持稳定。
此外，虽然未图示，但是优选第二区域502俯视下为圆形形状或者椭圆形形状，根据该构成，在外周没有角部从而不会有应力集中的部分，所以位移量会在更长期间内保持稳定。
此外，如图1以及图2所示，内部电极2由第1电极21以及第2电极22构成，层叠体4具有：内部电极2的第1电极21以及第2电极22在层叠方向上相重叠的活性部41、以及活性部41以外的第1电极21以及第2电极22在层叠方向上不相重叠的非活性部42，优选第二区域502处于活性部41上。根据该构成，通过在良好地进行活动的活性部41配置第二区域502，从而成为对抑制表面电极5的剥落有效的配置。
此外，如图3所示，优选第二区域502处于活性部41中与非活性部42之间的边界的附近。通过在应力集中的部位配置第二区域502，从而成为对抑制表面电极5的剥落更加有效的配置。
另外，如图4所示，本发明的压电元件10也可以具备具有布线导体的柔性基板6，以经由导电性接合构件将表面电极5和布线导体电连接的方式而使柔性基板6的一部分与层叠体4的一个主面相接合。
柔性基板6例如是在树脂膜中埋设了2根布线导体而成的柔性印刷布线基板，其一端与用于和外部电路相连接的连接器(未图示)连接。
导电性接合构件虽然使用导电性粘合剂或焊料等，但是可以优选是导电性粘合剂。这是因为，通过使用例如使由金、铜、镍、或者镀覆了金的树脂球等形成的导体粒子分散在丙稀树脂、环氧树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、或者合成橡胶等树脂中而形成的导电性粘合剂，与焊料相比能够减少由于振动而产生的应力。更优选地，在导电性粘合剂之中也可以是各向异性导电材料。各向异性导电材料由承担电接合作用的导电粒子和承担粘合作用的树脂粘合剂形成。该各向异性导电材料由于在厚度方向上可以实现导通，在面内方向上可以实现绝缘，所以即使对于窄间距的布线，在异极的表面电极间也不会发生电短路，从而能够使与柔性基板6之间的连接部小型化。
此外，通过预先将压电元件10的另一主面设为平坦，从而在例如将另一主面与施加振动的对象物(例如后述的振动板等)相贴合时，易于与施加振动的对象物成为一体而发生弯曲振动，作为整体的弯曲振动的效率能够得到提高。
另外，图1所示的压电元件10是所谓双压电晶片型的压电致动器，其从表面电极5接受电信号的输入后以一个主面以及另一主面成为弯曲面的方式进行弯曲振动，但是作为本发明的压电致动器，不限于双压电晶片型，也可以是单压电晶片型(unimorph)，通过例如使压电致动器的另一主面与后述的振动板相接合(相贴合)，从而即使是单压电晶片型也能够进行弯曲振动。
接着，说明本实施方式的压电元件10的制造方法。
首先，制作作为压电体层3的陶瓷生片。具体来说，将压电陶瓷的焙烧粉末、由丙稀系、缩丁醛系等有机高分子形成的粘合料、可塑剂进行混合来制作陶瓷浆料。然后，通过利用刮刀法(doctor blade)、砑光辊法(calender roll)等流延成型法(tape casting)，从而使用该陶瓷浆料来制作陶瓷生片。作为压电陶瓷只要具有压电特性即可，例如，能够采用由钛酸锆酸铅(PbZrO3-PbTiO3)形成的钙钛矿型氧化物等。此外，作为可塑剂，能够采用酞酸二丁酯(DBP)、酞酸二辛酯(DOP)等。
接着，制作作为内部电极2的导电性膏。具体地，通过在银-钯合金的金属粉末中添加混合粘合料以及可塑剂来制作导电性膏。利用丝网印刷法将该导电性膏以内部电极2的图案涂敷在上述陶瓷生片上。进而，层叠多片被印刷了该导电性膏的陶瓷生片，以规定的温度进行脱粘合料处理，之后以900～1200℃的温度进行焙烧，并使用平面磨床等实施研磨处理以使其成为规定的形状，由此制作具备了交替地层叠的内部电极2以及压电体层3的层叠体4。
层叠体4不限于通过上述制造方法来制作，只要能够制作将多个内部电极2和压电体层3层叠而成的层叠体4，就可以通过任何制造方法来制作。
接着，在层叠体4的表面利用以银和钯为主成分的导电性膏来形成第二区域502的图案。此时，通过将第二区域502的图案形成为希望的形状，从而得到例如俯视下为圆形形状或者椭圆形形状的第二区域502。
之后，在将以银为主成分的导电粒子和玻璃进行混合而得到的物质中，加入粘合料、可塑剂以及溶剂而制作出含有银玻璃的导电性膏，利用丝网印刷法等以表面电极5的图案在层叠体4的主面以及侧面印刷该含有银玻璃的导电性膏并使其干燥，之后以650～750℃的温度进行烧制处理，从而形成表面电极5。
另外，在将表面电极5和内部电极2电连接时，可以形成贯通压电体层3的通孔导体来进行连接，也可以在层叠体4的侧面形成侧面电极，并可以通过任何制造方法来制作。
接着，使用导电性粘合剂，将柔性布线基板6与压电元件10相连接固定(接合)。
首先，利用丝网印刷等手法在压电元件10的规定的位置处涂敷形成导电性粘合剂用膏。之后，在将柔性布线基板6对接的状态下使导电性粘合剂用膏发生硬化，从而将柔性布线基板6与压电元件10相连接固定。另外，导电性粘合剂用膏也可以涂敷形成于柔性布线基板6侧。
在构成导电性粘合剂的树脂是由热可塑性树脂形成的情况下，当在压电元件10或者柔性布线基板6的规定的位置处涂敷形成导电性粘合剂后，经由导电性粘合剂在使压电元件10和柔性布线基板6相对接的状态下进行加热加压，使热可塑性树脂发生软化并流动，之后恢复常温，使热可塑性树脂再次发生硬化，由此使柔性布线基板6与压电元件10相连接固定。
在此，当想要在柔性布线基板中的在俯视下与压电元件相重叠的区域的周缘部大量配置用来构成导电性粘合剂的导电粒子时，准备导电粒子的含有率更多的导电性粘合剂膏，在周缘部涂敷形成导电粒子的含有率多的导电性粘合剂膏即可。
接着，在使用各向异性导电构件作为导电性粘合剂的情况下，需要控制加压量以使邻近的导电粒子不相接触。
此外，上述示出了将导电性粘合剂涂敷形成于压电元件10或者柔性布线基板6的手法，但是也可以在预先将形成为片状的导电性粘合剂的片材夹持在压电元件10和柔性布线基板6之间的状态下进行加热加压来进行接合。
本实施方式的压电振动装置如图5所示具有压电元件10、以及与压电元件10的另一主面相接合的振动板81。
振动板81具有矩形的薄板状的形状。振动板81能够适于采用丙稀树脂、玻璃等刚性以及弹性大的材料来形成。此外，振动板81的厚度例如被设定为0.4mm～1.5mm。
振动板81经由接合构件82而与压电元件10的另一主面相接合。可以经由接合构件82将另一主面的整个面与振动板81相接合，也可以将大致整个面相接合。
接合构件82具有膜状的形状。此外，接合构件82由比振动板81更柔软且更易于变形的材料来形成，杨氏模量、刚性模量、体积弹性模量等弹性模量、刚性比振动板81小。即，接合构件82在通过压电元件10的驱动而使振动板81进行振动时能够产生变形，在被施加了相同的力时，会比振动板81产生更大的变形。并且，将压电元件10的另一主面(图的-z方向侧的主面)整体地粘接固定于接合构件82的一个主面(图的+z方向侧的主面)，将振动板81的一个主面(图的+z方向侧的主面)的一部分粘接固定于接合构件82的另一主面(图的-z方向侧的主面)。
通过采用能变形的接合构件82来将压电元件10和振动板81相接合，在从压电元件10传递了振动时，能变形的接合构件82比振动板81产生更大的变形。
此时，由于能够利用能变形的接合构件82来缓和从振动板81反射的相反相位的振动，所以压电元件10不会受到周围的振动的影响而能够向振动板81传递强振动。
其中，通过由粘弹性体来构成接合构件82的至少一部分，从而能够将来自压电元件10的强振动向振动板81传送，另一方面能够由接合构件82来吸收由振动板81反射的弱振动，在这一点上是优选的。例如，能够使用在由无纺布等构成的基材的两面附着了粘着剂的双面胶带、包含具有弹性的粘合剂的构成的接合构件，并且这些构件的厚度例如能够使用10μm～2000μm。
接合构件82可以是单一的构件，也可以是由几个构件构成的复合体。作为这样的接合构件82，例如，能够适于使用在由无纺布等构成的基材的两面附着了粘着剂的双面胶带、具有弹性的粘合剂即各种弹性粘合剂等。此外，接合构件82的厚度最好比压电元件10的弯曲振动的振幅大，但是由于过厚则会使振动衰减，所以例如设定为0.1mm～0.6mm。其中，在本发明的压电振动装置中，不限定接合构件82的材质，接合构件82可以由比振动板81更坚硬且更难以变形的材料形成。此外，根据情况，也可以是不具有接合构件82的构成。
具备这样的构成的本例的压电振动装置通过被施加电信号而使压电元件10进行弯曲振动，由此作为使振动板81进行振动的压电振动装置起作用。另外，可以由未图示的支撑构件来支撑振动板81的长度方向上的另一端部(图的-y方向端部)、振动板81的周缘部等。
本例的压电振动装置由于使用使表面电极的剥落得到抑制的压电元件10来构成，所以能够作为长时间稳定地进行驱动的压电振动装置。
此外，本例的压电振动装置将振动板81与压电元件10的平坦的另一主面相接合。由此，能够作为将压电元件10和振动板81牢固地相接合的压电振动装置。
本实施方式的便携式终端如图6～图8所示，具有压电元件10、电子电路(未图示)、显示器91、箱体92，压电元件10的另一主面与箱体92相接合。另外，图6是示意性表示本发明的便携式终端的简要立体图，图7是由图6所示的A-A线来截断的简要截面图，图8是由图6所示的B-B线来截断的简要截面图。
在此，优选使用能变形的接合构件来将压电元件10和箱体92相接合。即，在图7以及图8中，接合构件82是能变形的接合构件。
通过由能变形的接合构件82来将压电元件10和箱体92相接合，在从压电元件10传递了振动时，能变形的接合构件82比箱体92的变形更大。
此时，由于能够通过能变形的接合构件82来缓和从箱体92反射的相反相位的振动，所以压电元件10不会受到周围的振动的影响而能够向箱体92传递强振动。
其中，通过由粘弹性体来构成接合构件82的至少一部分，从而能够将来自压电元件10的强振动向箱体92传递，另一方面能够由接合构件82吸收由箱体92反射的弱振动，在这一点上是优选的。例如，能够使用在由无纺布等构成的基材的两面附着了粘着剂的双面胶带、包含具有弹性的粘合剂的构成的接合构件，作为这些构件的厚度例如能够使用10μm～2000μm。
并且，在本例中，压电元件10安装于作为显示器91的盖体的箱体92的一部分中，该箱体92的一部分作为振动板922起作用。
另外，在本例中示出了将压电元件10与箱体92相接合，但是也可以将压电元件10与显示器91相接合。
箱体92具有：1个面开口的箱状的箱体主体921、封住箱体主体921的开口的振动板922。该箱体92(箱体主体921以及振动板922)能够适于使用刚性以及弹性率大的合成树脂等材料来形成。
振动板922的周缘部经由接合材料93以能振动的方式安装于箱体主体921。接合材料93由比振动板922更柔软且更易于变形的材料形成，并且杨氏模量、刚性模量、体积弹性模量等弹性模量、刚性比振动板922小。即，接合材料93能变形，且在被施加了相同的力时比振动板922的变形大。
接合材料93可以是单一的构件，也可以是由几个构件构成的复合体。作为这样的接合材料93，例如能够适于使用在由无纺布等构成的基材的两面附着了粘着剂的双面胶带等。接合材料93的厚度被设定成不因变得过厚而振动衰减，例如设定为0.1mm～0.6mm。其中，在本发明的便携式终端中，不限定接合材料93的材质，接合材料93可以由比振动板922更坚硬且更难以变形的材料形成。此外，根据情况，也可以是不具有接合材料93的构成。
作为电子电路(未图示)，例如，能够例示对显示于显示器91的图像信息、由便携式终端传递的声音信息进行处理的电路和通信电路等。可以是这些电路当中的至少1个，也可以包含全部的电路。此外，也可以是具有其他功能的电路。进而，也可以具有多个电子电路。另外，由未图示的连接用布线将电子电路与压电元件10相连接。
显示器91是具有对图像信息进行显示的功能的显示装置，例如，能够适于使用液晶显示器、等离子显示器、以及有机EL显示器等已知的显示器。另外，显示器91可以具有触摸面板这样的输入装置。此外，显示器91的盖体(振动板922)可以具有触摸面板这样的输入装置。进而，显示器91整体或显示器91的一部分可以作为振动板起作用。
此外，本实施方式的便携式终端的特征在于，使显示器91或者箱体92产生通过耳部的软骨或者空气传导来传递声音信息的振动。本例的便携式终端使振动板(显示器91或者箱体92)直接或者经由其他的物体与耳部相接触，能够通过将振动传递至耳部的软骨来传递声音信息。即，使振动板(显示器91或者箱体92)直接或者间接地与耳部相接触，能够通过将振动传递至耳部的软骨来传递声音信息。由此，例如，能够得到在周围较为嘈杂时也可以传递声音信息的便携式终端。另外，介于振动板(显示器91或者箱体92)和耳部之间的物体可以例如是便携式终端的盖体，可以是头戴式听筒或耳承式听筒，只要是能传递振动的物体就可以是任何的物体。此外，可以是通过将从振动板(显示器91或者箱体92)发出的声音传播至空气中，从而来传递声音信息的便携式终端。进而，也可以是经由多种途经来传递声音信息的便携式终端。
本例的便携式终端由于使用使表面电极的剥落得到抑制的压电元件10来传递声音信息，所以能够长时间稳定地传递高品质的声音信息。
此外，本实施方式的音响发生器1如图9所示具有：上述压电元件10；安装有压电元件10且通过压电元件10的振动而与压电元件10一起进行振动的振动板11；以及设置于振动板11的外周部的框体12。
压电元件10是接受电压的施加而进行振动从而激发振动板11进行振动的激振器。压电元件10的主面与振动板11的主面通过环氧系树脂等粘合剂而相接合，通过压电元件10进行弯曲振动，从而压电元件10能够对振动板11给予一定的振动来产生声音。另外，作为使用于音响发生器1的情况下的压电元件10的长度例如优选为10mm～50mm。压电元件10的宽度例如优选为1mm～20mm。压电元件10的厚度例如优选为0.05mm～1.5mm。
振动板11在产生张力的状态下使其周缘部固定于框体12，会通过压电元件10的振动而与压电元件10一起进行振动。该振动板11能够采用树脂、金属等各种材料来形成，例如能够由厚度10～200μm的聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯等树脂膜来构成振动板3。树脂膜是弹性率以及机械的Q值比金属板等低的材料，所以通过由树脂膜来构成振动板11，能够使振动板11以较大振幅进行弯曲振动，使声压的频率特性中的谐振峰值的宽度加宽、高度降低，从而降低谐振峰值和谷值(dip)之差。
框体12作为由振动板11的周缘部来支撑振动板11的支撑体起作用，例如能够使用不锈钢等金属、树脂等各种材料来形成。该框体12可以如图9(b)所示由一个框构件形成，也可以如图9(c)所示由两个框构件形成。在该情况下，通过由两个框构件来夹持振动板11，能够使振动板11的张力稳定。另外，框构件的厚度例如设为100～5000μm。
在本例的音响发生器1中，如图9(b)以及图9(c)所示，优选还具有设置为对压电元件10以及振动板11的表面的至少一部分进行覆盖的树脂层13。作为树脂层13，能够例如使用丙稀系树脂。通过在这样的树脂层13中埋设压电元件10能够引发适度的减振效果，所以能够抑制谐振现象，将声压的频率特性中的峰值、谷值抑制得较小。另外，如图9(b)以及图9(c)所示，树脂层13可以形成为与框体12成为相同的高度。
这样的音响发生器1如上所述由于压电元件10的表面电极难以剥落且位移量长时间保持稳定，所以能够作为持久性优异的音响发生器。
接着，使用图10以及图11来说明搭载了音响发生器1的音响发生装置以及电子设备。图10是表示实施方式涉及的音响发生装置20的构成的图，图11是表示实施方式涉及的电子设备50的构成的图。另外，在两个图中，仅示出说明所需的构成要素，而省略针对一般的构成要素的记载。
音响发生装置20是所谓扬声器这样的发音装置，如图10所示，例如具备音响发生器1、以及容纳音响发生器1的箱体30。箱体30使音响发生器1发出的音响在内部发生共鸣，并且使音响从形成于箱体30的未图示的开口放射至外部。通过具有这样的箱体30，从而能够提高例如低频带处的声压。
此外，音响发生器1能够搭载于各种电子设备50中。例如，在下面所示的图11中，设电子设备50为便携式电话、平板终端这样的便携式终端装置。
如图11所示，电子设备50具备电子电路60。电子电路60例如由控制器50a、发送接收部50b、按键输入部50c、麦克风输入部50d来构成。电子电路60与音响发生器1相连接，且具有将声音信号向音响发生器1输出的功能。音响发生器1基于从电子电路60输入的声音信号来产生音响。
此外，电子设备50具备：显示部50e、天线50f、音响发生器1。此外，电子设备50具备容纳这些各器件的箱体40。另外，在图11中，表示了在1个箱体40中容纳了以控制器50a为首的全部各器件的状态，但是不限定各器件的容纳方式。在本实施方式中，至少可以将电子电路60和音响发生器1容纳于1个箱体40中。
控制器50a是电子设备50的控制部。发送接收部50b基于控制器50a的控制来经由天线50f进行数据的发送接收等。按键输入部50c是电子设备50的输入器件，对操作者的按键输入操作进行受理。麦克风输入部50d同样是电子设备50的输入器件，对操作者的声音输入操作等进行受理。显示部50e是电子设备50的显示输出器件，基于控制器50a的控制来进行显示信息的输出。
并且，音响发生器1作为电子设备50中的音响输出器件来动作。另外，音响发生器1与电子电路60的控制器50a相连接，接受由控制器50a控制的电压的施加而发出音响。
另外，在图11中，设电子设备50为便携式用终端装置来进行了说明，但是并不要求电子设备50的类别，可以应用于具有发出音响的功能的各种民用设备中。例如，薄型电视机、车载音频设备当然可以，也可以使用于具有“讲话”这样的发出音响的功能的产品，如果举例则可以是吸尘器、洗衣机、冰箱、微波炉等各种产品。
实施例
说明本发明的压电元件的具体例子。具体地，如以下所示制作了图1所示的压电元件。
设压电元件为长度23.5mm、宽度3.3mm、厚度0.5mm的长方体形状。此外，压电元件设为将厚度为30μm的压电体层和内部电极交替地层叠而成的构造，压电体层的总数设为16层。压电体层由钛酸锆酸铅来形成。此外，内部电极使用银钯的合金。
在将印刷了由银钯形成的导电性膏的陶瓷生片进行层叠后，对其加压紧贴，在规定的温度下进行脱脂后以1000℃进行焙烧，得到层叠烧结体。
此时，通过银钯膏在表层面进行圆形形状的第二区域的图案形成，同时进行焙烧。
接着，以在宽度方向的两端比内部电极各长1mm的方式来印刷银膏，进行烧制来形成表面电极。
然后，经由表面电极对内部电极间(第1电极和第2电极之间)施加2kV/mm的电场强度的电压，来对压电元件实施极化。
之后，在与柔性布线基板相接合的压电元件的表面涂敷形成含有镀覆了金的树脂球作为导电粒子的导电性粘合剂。此时，在柔性布线基板与压电元件相重叠的区域的周缘部的宽度为0.3mm的区域中涂敷形成含有20vol％的导电粒子的导电性粘合剂，在柔性布线基板与压电元件相重叠的区域的内侧的区域中涂敷形成含有10vol％的导电粒子的导电性粘合剂。
之后，在将柔性布线基板对接的状态下进行加热加压，由此将压电元件与柔性布线基板导通并将压电元件固定于柔性布线基板，从而制作了本发明实施例的压电元件(样品No.1)。另外，作为上述导电性粘合剂，使用了在厚度方向上导通、在面内方向上未导通的各向异性导电材料。
此外，作为比较例，除了第二区域的形成工序以外，制作与上述样品No.1相同构成的本发明的范围之外的压电元件(样品No.2)。
并且，针对各个压电元件，经由柔性布线基板对压电元件在1kHz的频率下施加有效值±10Vrms的正弦波信号，进行驱动试验，结果是，样品No.1、2都得到具有100μm的位移量的弯曲振动。
接着，输入使频率在0.2～5000Hz之间发生变化的有效值3V的正弦波信号，确认是否不会产生由于柔性布线基板接合面的瞬间放电(spark)而引起的位移量的减少，在本发明实施例的样品No.1的压电元件中，看不到位移量的减少。另一方面，在本发明的范围外的样品No.2的压电元件中，测出了位移量的异常减少。
之后，以10万周期连续地施加有效值±10Vrms的正弦波信号来进行驱动试验。本发明的范围外的样品No.2发生位移量减少，在9万周期时柔性布线基板从压电元件发生了剥落。
另一方面，本发明实施例的样品No.1的压电元件经过了10万周期后，也没有发生位移量减少并继续进行驱动。此外，也没有看到柔性布线基板的剥落。
通过使用本发明的压电元件，即使在长期连续地进行了驱动的情况下，也不会产生柔性布线基板从压电元件剥落的问题，能够确认到优异的持久性。
符号说明：
10：压电元件
2：内部电极
21：第1电极
22：第2电极
3：压电体层
4：层叠体
41：活性部
42：非活性部
5：表面电极
51：第1表面电极
52：第2表面电极
53：第3表面电极
501：第一区域
502：第二区域
6：柔性布线基板
81：振动板
82：接合构件
91：显示器
92：箱体
921：箱体主体
922：振动板
93：接合材料
1：音响发生器
11：振动板
12：框体
13：树脂层
20：音响发生装置
30、40：箱体
50：电子设备
50a：控制器
50b：发送接收部
50c：按键输入部
50d：麦克风输入部
50e：显示部
50f：天线
60：电子电路

Claims (14)

1.一种压电元件，其特征在于，具备：
将内部电极与压电体层相层叠而成的板状的层叠体；和
在该层叠体的一个主面上与上述内部电极电连接的表面电极，
上述表面电极具有第一区域和第二区域，上述第一区域是以银为主成分的区域，上述第二区域是以银钯为主成分且设置为与上述压电体层相接的区域。
2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，
上述第一区域覆盖上述第二区域。
3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，
上述第二区域俯视下为圆形形状或者椭圆形形状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的压电元件，其特征在于，
上述内部电极由第1电极和第2电极构成，上述层叠体具有：上述内部电极的上述第1电极与上述第2电极在层叠方向上相重叠的活性部、以及上述内部电极的上述第1电极与上述第2电极在层叠方向上不相重叠的非活性部，上述第二区域位于活性部上。
5.根据权利要求4所述的压电元件，其特征在于，
上述第二区域位于上述活性部中与非活性部之间的边界的附近。
6.一种压电振动装置，其特征在于，具有：
权利要求1～5中任一项所述的压电元件；和
与该压电元件的上述另一主面相接合的振动板。
7.根据权利要求6所述的压电振动装置，其特征在于，
使用能变形的接合构件来将上述压电元件与上述振动板相接合。
8.一种便携式终端，其特征在于，
具有：权利要求1～5中任一项所述的压电元件、电子电路、显示器、以及箱体，
上述压电元件的另一主面与上述显示器或者上述箱体相接合。
9.根据权利要求8所述的便携式终端，其特征在于，
使用能变形的接合构件来将上述压电元件与上述显示器或者上述箱体相接合。
10.根据权利要求8或9所述的便携式终端，其特征在于，
上述显示器或者上述箱体产生通过耳部的软骨或者空气传导来传递声音信息的振动。
11.一种音响发生器，其特征在于，具有：
权利要求1～5中任一项所述的压电元件；
安装有该压电元件并通过该压电元件的振动而与该压电元件一起进行振动的振动板；和
设置于该振动板的外周部的框体。
12.根据权利要求11所述的音响发生器，其特征在于，
具有设置为对上述压电元件以及上述振动板的表面的至少一部分进行覆盖的树脂层。
13.一种音响发生装置，其特征在于，具备：
权利要求11或12所述的音响发生器；和
容纳该音响发生器的箱体。
14.一种电子设备，其特征在于，具备：
权利要求11或12所述的音响发生器；
与该音响发生器相连接的电子电路；和
对该电子电路以及上述音响发生器进行容纳的箱体，
上述电子设备具有使音响从上述音响发生器产生的功能。
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