CN105637898B - 声音产生器、声音产生装置以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种使声压、音质提高的声音产生器、声音产生装置以及电子设备。本发明的声音产生器(1)包含：具有表面电极(11f)的压电元件(11)；安装有压电元件(11)的振动体12；和平坦地在一个方向上延伸的布线部件(14)，布线部件(14)的一个方向的一端部与表面电极11f连接，并且在由所述一端部向所述一个方向侧延伸的侧部具有狭缝(141)。
Description
技术领域
本发明涉及声音产生器、声音产生装置以及电子设备。
背景技术
已知将压电元件用作为激励器的小型、低电压驱动的声音产生器。这种声音产生器例如能够嵌入到移动计算设备等小型的电子设备来使用。
作为这种声音产生器，已知具备振动板、安装在振动板上的压电元件和为了向压电元件施加驱动电压而连接的布线部件的声音产生器(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-5801号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
这里，由于在上述的声音产生器中利用共振，因此在频率-声压特性中可能产生波峰波谷，音质下降。此外，若由于与压电元件连接的布线部件是难以变形的部件而导致压电元件的移位被抑制，则可能使得声压下降进而音质恶化。在声音产生器中需要进一步提高音质。
本发明是鉴于这种问题点而提出的，其目的在于提供一种使声压、音质提高了的声音产生器、声音产生装置以及电子设备。
-用于解决课题的手段-
本发明的声音产生器包含：具有表面电极的压电元件；安装有该压电元件的振动体；和平坦地在一个方向延伸的布线部件，该布线部件的所述一个方向的一端部与所述表面电极连接，并且在由所述一端部向所述一个方向侧延伸的侧部具有狭缝。
此外，本发明的声音产生装置具备：上述结构的声音产生器；和收容该声音产生器的壳体。
此外，本发明的电子设备具备：上述结构的声音产生器；与该声音产生器连接的电子电路；和收容该电子电路以及所述声音产生器的壳体。
-发明效果-
根据本发明的声音产生器，能够提高声压以及音质。此外，根据具备本发明的声音产生器的声音产生装置以及电子设备，能够提高声音性能。
附图说明
图1(a)是表示本实施方式的一个例子的声音产生器的示意俯视图，(b)是在(a)所示的A-A线切断的示意剖视图。
图2是表示图1所示的压电元件的一个例子的示意剖视图。
图3(a)～(f)是图1所示的布线部件的变形的示意俯视图。
图4是表示本实施方式的声音产生器的其他例子的示意俯视图。
图5(a)～(d)是图4所示的布线部件的变形的示意俯视图。
图6是表示本实施方式的声音产生器的另一个例子的示意俯视图。
图7是表示本实施方式的声音产生器的又一个例子的示意俯视图。
图8是表示本实施方式的声音产生装置的实施方式的一个例子的结构的图。
图9是表示本实施方式的电子设备的实施方式的一个例子的结构的图。
图10是表示本实施方式的声音产生器的声压特性的一个例子的图。
图11是表示本实施方式的声音产生器的失真特性的一个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实施方式的声音产生器的一个例子。另外，本发明并不由以下所示的实施方式限定。
图1(a)是表示本实施方式的声音产生器的一个例子的示意俯视图，图1(b)是在(a)所示的A-A线切断的示意剖视图，图2是表示本实施方式的压电元件的一个例子的示意剖视图。
图1所示的例子的声音产生器1包含：具有表面电极11f的压电元件11、安装有压电元件11的振动体12、和平坦地在一个方向延伸的布线部件14，布线部件14的一个方向的一端部与所述表面电极11f连接，并且在从一端部在一个方向侧延伸的侧部具有狭缝141。
作为构成声音产生器1的激励器，使用压电元件11。该压电元件11被贴附在振动体12的主面等而被安装，通过接受电压的施加而振动从而激励振动体12。
能够用作激励器的压电元件11例如图2所示，具备：由4层的陶瓷构成的压电体层11a、11b、11c、11d、3层内部电极层11e交替层叠而成的层叠体、形成在这种层叠体的一个主面(上面)以及另一个主面(下面)的表面电极11f、11g、和形成在内部电极层11e被导出的侧面的外部电极11h、11i。
构成压电元件11的压电体层11a、11b、11c、11d由具有压电特性的陶瓷形成，作为这种陶瓷，能够使用锆钛酸铅(lead zirconate titanate)、铌酸锂，钽酸锂，Bi层状化合物、钨青铜构造化合物等非铅系压电体材料等以往所使用的压电陶瓷。为了以低电压来使其驱动，压电体层11a、11b、11c、11d的1层的厚度被设定为例如0.01～0.1mm。此外，为了得到较大的弯曲振动，优选具有200pm/V以上的压电常数d31。
此外，构成压电元件11的内部电极层11e是通过与形成压电体层的陶瓷同时烧制而形成的，由第1内部电极层以及第2内部电极层构成。内部电极层11e与压电体层11a、11b、11c、11d交替层叠并从上下夹着压电体层11a、11b、11c、11d，通过按照层叠顺序配置第1内部电极层以及第2内部电极层，从而向夹在其间的压电体层11a、11b、11c、11d施加驱动电压。作为形成内部电极层11e的材料，能够使用各种金属材料。例如，能够使用以适合低温烧制的银、银一钯为主成分的导体或者包含铜、铂等的导体，也可以在这些中含有陶瓷成分、玻璃成分。另外，在以含有由银和钯构成的金属成分和构成压电体层11a、11b、11c、11d的陶瓷成分的材料构成内部电极层11e的情况下，由于能够减少基于压电体层11a、11b、11c、11d与内部电极层11e的烧制收缩差引起的应力，因此能够得到没有层叠不良的压电元件11。
作为激励器，优选例如上面侧以及下面侧的主面形成长方形或者正方形这种的多角形的形状、或者圆形或椭圆形这种的形状的压电元件11，通过使用这种压电元件11以及后述的振动体12和框体13，能够将声音产生器1设为薄型。
作为压电元件11，可以是单压电晶片结构，但优选是图2所示的双压电晶片结构。也就是说，优选被极化为极化的朝向相对于某一瞬间施加的电场的朝向在厚度方向上的一侧与另一侧相反。由此，有利于薄型化并且还能够以较少的能量高效地使振动板12振动。此外，通过压电元件11本身弯曲振动，能够减少与振动板12的接合面处的机械损失，因此能够有助于声压的提高。
构成声音产生器1的振动体12能够使用树脂、金属等各种材料来形成。例如，能够由厚度10～200μm的聚乙烯、聚酰亚胺等树脂薄膜来构成振动体12。
在该振动体12安装作为激励器的压电元件11。具体来讲，压电元件11的主面通过环氧类树脂等粘接剂与振动体12的主面接合。
并且，通过压电元件11的振动，振动体12与压电元件11一起振动。例如，在压电元件11是双压电晶片结构的压电元件的情况下，若外部电极与后述的布线部件14连接，经由该布线部件14来向压电元件11输入电信号，则在某一瞬间，变形为与振动体12粘接的一侧(压电元件11的下面侧)的压电体层向与层叠方向垂直的面内方向收缩，压电元件11的上面侧的压电体层向与层叠方向垂直的面内方向延伸，向振动体12侧弯曲。因此，通过向压电元件11提供电信号，从而压电元件11弯曲振动，能够向振动体12赋予弯曲振动。
此外，根据需要，按照支撑振动体12的外周部的方式设置框体13。作为框体13，能够使用例如内周形状以及外周形状为矩形的框部件。在图1所示的例子中，框体13由设置在一个主面侧的一个主面侧框部件131和设置在另一主面侧的另一个主面侧框部件132构成，夹住振动体12的外周部来支撑振动体12。换言之，振动体12的外周部被构成框体13的一个主面侧框部件131和另一个主面侧框部件132夹持固定。这样，振动体12以在框体13的框内展开的状态而被框体13支撑。振动体12中未被构成框体13的一个主面侧框部件131和另一个主面侧框部件132夹持的内侧的部分能够自由地进行振动。
作为构成框体13的一个主面侧框部件131、另一个主面侧框部件132的厚度，能够采用例如100～5000μm的厚度。此外，作为构成框体13的一个主面侧框部件131、另一个主面侧框部件132的材质，能够使用例如玻璃、金属、树脂等各种材料。在玻璃的情况下，由于机械强度较高，因此一个主面侧框部件131、另一个主面侧框部件132的变形较小，音质稳定。此外，在金属的情况下，刚性比玻璃小，共振波峰与波谷的差更加分散，能够使频率特性平坦化。因此，能够实现基于声压的平坦化的音质的提高。此外，在树脂的情况下，由于刚性比金属还小，因此共振波峰与波谷的差被分散，能够使频率特性平坦化。因此，能够实现基于声压的平坦化的音质的提高。
此外，框体13(一个主面侧框部件131以及另一个主面侧框部件132)也可以是在周围方向上配置多个部件而进行组装，并将它们相互接合而成的。
另外，并不局限于图1所示的例子，作为框体13，也可以由仅设置在振动板12的一个主面侧的一个主面侧框部件131构成，将其与振动体12的外周部粘帖来构成声音产生器。
此外，在本实施方式中仅表示了设置框体13的例子，但该框体13并不是必须的部件，也存在可以没有框体13(一个主面侧框部件131以及另一个主面侧框部件132)的情况。
此外，在图1中表示了框体13为长方形，其内侧的区域的形状为长方形的例子，但通过纵横比大于1，能够有助于共振的分散，并有助于波峰/波谷的平坦化。其中，可以是正方形、平行四边形、梯形以及正n角形这些多角形，也可以是圆形、椭圆形。
此外，在图中示例了压电元件11是一个的情况，但并不限定压电元件11的个数。此外，在图中表示了在振动体12的一个主面设置压电元件11的情况，但也可以在振动体12的两个主面设置压电元件11。
也可以在框体13(一个主面侧框部件131)的内侧设置树脂层15。作为构成树脂层15的树脂，例如举例有丙烯酸类、环氧类、自由基聚合系、阳离子聚合系、苯酚系等树脂。
该树脂层15只要设置为覆盖振动板12即可，也可以不设置到覆盖压电元件11的表面，但通过设置为覆盖压电元件11的表面，压电元件11被埋设在树脂层15中，能够诱发适度的阻尼效应。在图中表示了树脂层15形成为与一个主面侧框部件131相同的高度的状态，但树脂层15也可以形成为比一个主面侧框部件131的高度高。
布线部件14形成平坦地在一个方向延伸的形状。例如，由金属板、印刷电路基板等形成为宽度0.5～5.0mm、厚度0.01～1.0mm的长条薄板状，在正侧和负侧设置一对。这些布线部件14的一个方向(长边方向)的一端部经由焊锡、导电性树脂浆料、各向异性导电膏、各向异性导电片等导电性接合材料来与压电元件11的表面电极11f接合。此外，这些布线部件14的另一端部经由粘接剂、热压片等来固定在例如框体13(一个主面侧框部件131)的主面上(图所示的上面)。将该布线部件14的另一端部另外与和外部电路连接的外部布线连接来进行供电。这样，在包含支撑振动体2的框体13的情况下，布线部件14的另一端部可以被固定于框体13。
另外，在框体13(一个主面侧框部件131)由金属等导体构成的情况下，为了不短路，也可以在框体13与布线部件14的另一端部之间夹有由绝缘材料构成的中间层16。此外，在框体13的主面上，也可以设置来自外部电路的连接点、作为所谓的电极终端的端子。
此外，在未设置框体13的情况下，布线部件14的另一端部也可以直接被固定于外部电路。
并且，布线部件14的一个方向的一端部与表面电极11f连接，并且在由一端部向一个方向侧延伸的侧部具有狭缝141。这里，图示的布线部件14是在从压电元件11延伸出的方向上延长的长条形状，从与压电元件11的表面电极11f连接的一端部在一个方向延伸，连结布线部件14的一端部与另一端部的方向是一个方向。因此，所谓在由一端部向一个方向侧延伸的侧部具有狭缝141，是指从相对于连结一端部与另一端部的方向垂直的宽度方向的侧面(一个侧面或者另一个侧面)起向内侧，优选向宽度方向形成狭缝141。
在图1所示的例子中，在两个侧部具有狭缝141，处于一个侧部(从一个侧面起延伸)的狭缝141与处于另一个侧部(从另一个侧面起延伸)的狭缝141相对于长边方向的位置而成为不同的位置。此外，从一侧的侧面延伸的狭缝141与从另一个侧面延伸的狭缝141为相同的长度。
另外，布线部件14也可以是仅由从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141构成的形态，在该情况下，狭缝141的数量可以是一个也可以是多个。
形成在布线部件14的狭缝141的长度形成为例如0.25～4.5mm。另外，可以相对于布线部件14的宽度设为50％以上95％以下的长度。也就是说，狭缝141可以被设置为从连结布线部件14的一端部与另一端部的方向(长边方向)观察而多个狭缝141的前端彼此重合。由此，能够使布线部件14的形状变化更加显著，能够进一步使得声压特性的提高以及波峰/波谷减小。
此外，对于扩大狭缝141的宽度、缩短相邻的狭缝141间的间隔(间距)，在能够使布线部件14的形状更加显著地变化、能够进一步使得声压特性提高以及减小波峰/波谷方面优选。但是，在将狭缝141间的间隔设定得比布线部件14的厚度还小的情况下，需要考虑产生由于声音产生时的振动振幅而断裂的不良情况、或者由于随着流过电流的发热而溶断的不良情况的可能性。由于这些，狭缝141的宽度可以是例如0.05～1.0mm，相邻的狭缝141的间隔可以是例如0.05～1.0mm。
此外，布线部件14的狭缝141可以处于接合其一端部的压电元件1与接合另一端部的框体13之间，例如处于不抵接于压电元件1的角部的位置在布线部件14的耐老化性方面优选。
此外，狭缝141的前端可以平坦，也可以带圆弧。此外，狭缝141的前端可以形成为比其他部位的宽度宽，也可以是宽度朝向狭缝141的前端而逐渐变窄的锥形状，还可以是宽度朝向狭缝141的前端而逐渐变宽的锥形状。
这里，图3中表示除了图1所示的形态以外还能取的形态的例子。例如，图3(a)所示的布线部件14从一个侧面向宽度方向设置有一个狭缝141，图3(b)所示的布线部件14从一个侧面向宽度方向设置有2个狭缝141。此外，图3(c)所示的布线部件14的狭缝141的宽度(布线部件14的一个方向的距离)比图1所示的布线部件14宽。此外，图3(d)所示的布线部件14的狭缝141的形状为半椭圆形状。此外，图3(e)所示的布线部件14的从一个侧面在宽度方向延伸的狭缝141与从另一个侧面在宽度方向延伸的狭缝141交替反复设置。此外，图3(f)所示的布线部件14并排设置有2条从一个侧面在宽度方向延伸的狭缝141并且并排设置有2条从另一个侧面在宽度方向延伸的狭缝141。另外，狭缝141的结构并不局限于图中举例的例子。
通过设为这种结构，布线部件14的形状不仅在与振动体12的主面垂直的方向(Z方向)，在与振动体12的主面平行的方向(X方向、Y方向)也容易变化。也就是说，通过布线部件14的形状相对于整个方向容易变化，从而能够缓和对压电元件11的移位进行抑制的力。此外，通过弯曲为布线部件14的主面朝向多个方向，从而从振动体12传送来的振动被反射、分散。通过该效果，能够产生共振频率下的振动的阻尼、寄生振动产生所导致的分割，能够在频率-声压特性中缩小波峰/波谷。因此，能够提高声音产生器1的声压以及音质。
这里，优选布线部件14具有多个狭缝141，在由一端部在一个方向侧延伸的两侧部分别具有狭缝。换言之，优选具有从两侧面(一个侧面以及另一个侧面)分别向宽度方向设置的狭缝141，由此更容易变得弯曲，能够得到更显著的效果。
图4是表示本实施方式的声音产生器的其他例子的示意俯视图。在图4所示的声音产生器中，布线部件14具有多个狭缝141，在相邻的狭缝141与狭缝141之间设置有孔142。另外，在图4中表示1条从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141和1条从另一个侧面向宽度方向设置的狭缝141这合计2条以及在它们之间设置有1个孔142的结构，在狭缝141为3条的情况下可以设置2个孔142(在各个狭缝141之间各一个)，在狭缝141为4条的情况下可以设置3个孔142(在各个狭缝141之间各一个)。通过在从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141与从另一个侧面向宽度方向设置的狭缝141之间设置有孔142，从而布线部件14对于X方向、Y方向以及Z方向的整个方向形状更容易变化。由此，能够更加缓和对压电元件11的移位进行抑制的力，能够进一步提高声压。此外，通过在布线部件14的多个狭缝141之间分别设置孔142，从而与在设置该孔142的位置，取代孔142而设置狭缝141的结构相比，更能够抑制布线部件14的断裂并且更容易变形。
进一步地，优选孔142设置在位于布线部件14的宽度方向的中央部，进一步地，也可以是在布线部件14的宽度方向延伸的孔。进一步地，孔142的宽度(连结布线部件14的一端部与另一端部的方向(长边方向)的距离)优选比狭缝141与孔142的间隔大。通过设为这样，从而能够扩大孔142的开口从而使布线部件14更容易变形。另外，孔142可以是矩形形状，也可以是矩形的端部带有圆弧的形状，还可以是正圆状或者椭圆状。
这里，图5中表示除了图4所示的形态以外还能取的形态的例子。例如，图5(a)是从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141为2条，在这些狭缝141之间设置孔142的形态，图5(b)是从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141为3条，在相邻的狭缝141之间分别设置孔142的形态。此外，图5(c)以及图5(d)是从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141为2条、从另一个侧面向宽度方向设置的狭缝141为2条的合计4条。并且，图5(c)在这些狭缝141之间中的2个位置设置有孔142，图5(d)在这些狭缝141之间中的1个位置设置有孔142。这样，也可以是在从一个侧面向宽度方向设置的狭缝141与从另一个侧面向宽度方向设置的狭缝141之间具有存在孔142的部分和不存在孔142的部分的形态。
图6是表示本实施方式的声音产生器的另一例子的示意俯视图。在图6所示的声音产生器中，布线部件14的一端部与设置在压电元件11的主面的表面电极11f接合，在布线部件14的一端部从端面向一个方向(长边方向)设置有切口部143。通过在作为与表面电极11f的接合部的布线部件14的一端部从端面向一个方向(长边方向)存在切口部143，从而布线部件14的一端部容易追随压电元件11的变形而变形。因此，能够更加缓和对压电元件11的移位进行抑制的力，以提高声压。此外，通过向切口部143加入导电性接合材料，从而也能够将布线部件14的一端部与表面电极11f稳固地接合。
另外，在图示的例子中，布线部件14按照与压电元件11的长边轴垂直的方向上延伸突出的方式，换言之按照压电元件11的长边轴与布线部件14的一个方向(长边方向)垂直的方式来与压电元件11接合，切口部143被设置为在布线部件14的一个方向(长边方向)延伸。由于压电元件11在长边轴方向更加弯曲地进行振动，因此通过切口部143被设置为在布线部件14的一个方向(长边方向)延伸，从而布线部件14的一端部容易追随压电元件11的弯曲振动(变形)。因此，优选切口部143被设置为在布线部件14的一个方向(长边方向)延伸。
图7是表示本实施方式的声音产生器的又一例子的示意俯视图。如图7所示，能够设为在布线部件14的一端部设置贯通孔144的结构。通过在作为与表面电极11f的接合部的布线部件14的一端部存在贯通孔144，从而布线部件14的一端部进一步容易追随压电元件11的变形而变形。因此，能够进一步缓和对压电元件11的移位进行抑制的力，以提高声压。此外，通过向贯通孔144加入导电性接合材料，从而能够进一步将布线部件14的一端部与12表面电极11f稳固地接合。另外，并不局限于图示的形态，也可以在未设置切口部143的情况下设置贯通孔144。
此外，优选布线部件14具有在厚度方向弯曲的弯曲部145。虽然在图1(b)所示的例子中，具有2个弯曲的弯曲部145，但优选具有2个以上这种弯曲部145。通过具有弯曲部145，从而容易向厚度方向(Z方向)变形，能够进一步缓和对压电元件11的移位进行抑制的力，以提高声压。进一步地，例如在框体13(一个主面侧框部件131)的厚度与压电元件11的厚度不同的情况下，能够将布线部件14的一端部与表面电极11f平行地接合，并且将布线部件14的另一端部与端子130平行地接合，能够增加接合面积。另外，将压电元件11形成得比框体13(一个主面侧框部件131)薄，则音质的改善效果更大。
此外，优选布线部件14由磷青铜、黄铜、锌白铜、科森(Corson)系合金的任意一种构成。由于这些材料的弹性优良，对应力的弹性变形区域较宽，因此能够提高可靠性。
接下来，说明本实施方式的声音产生器的制造方法。
首先，制作作为压电体层11a、11b、11c、11d的陶瓷生片。具体而言，将压电陶瓷的预烧粉末、由丙烯酸系、丁缩醛系等有机高分子构成的粘接剂、可塑剂混合来制作陶瓷浆料。然后，通过使用刮刀法、压辊法等条带成型法，使用该陶瓷浆料来制作生片。作为压电陶瓷，只要是具有压电特性的材料即可，例如，可以使用由锆钛酸铅(PbZrO3-PbTiO3)构成的钙钛矿型氧化物等。此外，作为可塑剂，可以使用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等。
接下来，在生片上，将作为内部电极层11e的导电性膏利用例如网版印刷等印刷法来涂覆为内部电极层11e的图案形状。导电性膏通过向银-钯的金属粉末添加混合粘接剂以及可塑剂而制成。层叠多片印刷有该导电性膏的生片来制作生的层叠体。在以规定的温度加热生的层叠体来进行脱粘接剂处理之后，通过在以氧化铝、氧化锆、氧化镁等为主成分的烧制鉢中以900℃～1200℃的温度进行烧制，从而制作多个压电体层11a、11b、11c、11d与多个内部电极层11e层叠的作为烧结体的层叠体。层叠体也可以使用例如平面磨床等实施研磨处理来形成为规定的形状。
在层叠体的主面以及侧面，将作为表面电极11f、11g以及外部电极11h、11i的导电性膏通过例如网版印刷等印刷法来以表面电极11f、11g以及外部电极11h、11i的图案形状印刷并干燥之后，以650～750℃的温度进行煅烧处理，形成表面电极11f、11g以及外部电极11h、11i。作为表面电极11f、11g以及外部电极11h、11i的导电性膏是向将以银为主成分的导电性粒子与玻璃混合而成的物质加入粘接剂、可塑剂以及溶剂来制成的含有银玻璃导电性膏。
另外，表面电极11f、11g与内部电极层11e的电连接也可以取代外部电极11h、11i，而通过贯通压电体层11a、11b、11c、11d的贯通导体连接，在该情况下，例如，在成为表面电极11f、11g的导电性膏的印刷之前，通过基于金属模的穿孔加工、或基于激光加工的开孔加工来在生片形成贯通孔，通过印刷法向该贯通孔填充成为贯通导体的导电性膏即可。作为贯通导体的导电性膏，使用针对与作为表面电极11f、11g以及外部电极11h、11i的导电性膏同样的膏剂，通过调整粘接剂、溶剂的量来调整粘度而得到的物质即可。
通过对压电元件11实施极化处理来赋予压电活性，从而成为通过电压的施加而弯曲振动的振动产生体。极化处理中使用直流电源装置，将例如2kV/mm～3kV/mm的电位差在15℃～35℃的环境温度下，作为施加时间而施加几秒即可。另外，电压、环境温度、施加时间根据压电材料的性质而被适当地选择。
接下来，在压电元件11的另一个主面使用接合材料来接合固定振动体12。作为接合材料，在例如使用厌氧性树脂粘接剂的情况下，使用网版印刷等手法来将厌氧性粘接剂用浆料涂敷形成在振动体12的一个主面侧的规定的位置。然后，在使压电元件11抵接的状态下施加压力来使厌氧性粘接剂用浆料固化，从而将压电元件11与振动体12接合固定。另外，厌氧性粘接剂用浆料也可以涂敷形成在压电元件11侧。作为其它的接合材料，例如，能够使用加热固化型的环氧类粘接剂等粘接剂。
在振动体12的主面的外周部来接合框体13(一个主面侧框部件131以及另一个主面侧框部件132)的情况下，将使用例如不锈钢等金属、玻璃、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等材料而被加工为所希望的形状的框体13经由接合材料来接合。
然后，在压电元件11连接用于对该压电元件11施加电压的布线部件14的一端部。作为所使用的布线部件14，能够使用平板状的金属部件，为了形成具有本发明的狭缝141、孔142的结构，通过冲压、蚀刻来进行加工即可。
这里，使用例如导电性粘接剂，将布线部件14与压电元件11连接固定(接合)。例如，使用网版印刷等手法来将导电性粘接剂用浆料涂敷形成在压电元件11的规定的位置。然后，在使布线部件14抵接的状态下使导电性粘接剂用浆料固化，从而将布线部件14与压电元件11连接固定。另外，导电性粘接剂用浆料也可以涂敷形成在布线部件14侧。布线部件14向压电元件11的连接可以在压电元件11与振动体12的接合前，也可以在接合后。
此外，将布线部件14的另一端部经由粘接剂、热压片来固定在框体13(一个主面侧框部件131)。这里，在框体13(一个主面侧框部件131)由导电性材料构成的情况下，为了防止正侧与负侧的两极的短路，也可以根据需要在框体13(一个主面侧框部件131)的主面(图的上面)形成由绝缘材料构成的中间层16之后，固定布线部件14的另一端部。在框体13(一个主面侧框部件131)不是导电性材料的情况下，并没有该限制。
进一步地，在将树脂层设置为覆盖压电元件11的情况下，在接合框体13之后涂敷树脂即可。
通过以上的制法，能够得到本实施方式的声音产生器。
接下来，说明本发明的声音产生装置20的实施方式的一个例子。
声音产生装置是所谓的扬声器这种发声装置，如图8所示，本实施方式的声音产生装置20具备：声音产生器1和收容声音产生器1的壳体30。另外，壳体30的一部分也可以成为构成声音产生器1的振动板12，所谓壳体30收容声音产生器1，也包含收容声音产生器1的一部分(压电元件11)的状态。
壳体30使声音产生器12产生的声音在内部共鸣，并且从形成在壳体30的未图示的开口向外部放射声音。通过具有这样的壳体30，能够提高例如低频带的声压。
该声音产生装置20除了能够作为扬声器来单独使用，还能够如后面所述那样，适当地嵌入到移动终端、薄型电视机或者平板终端等。此外，也能够设置在冰箱、微波炉、吸尘器、洗衣机等那样对音质不重视的家电产品。
上述的本发明的声音产生装置20使用声压以及音质得以提高的声音产生器1来构成，因此能够形成提高了声音性能的声音产生装置。
接下来，说明本发明的电子设备的实施方式的一个例子。
如图9所示，本例的电子设备50具备：声音产生器1、与声音产生器1连接的电子电路60、和收容电子电路60以及声音产生器1的壳体40。在图9所示的例子中，电子设备50为移动电话、平板终端这种移动终端装置。
电子设备50具备电子电路60。电子电路60例如由控制器50a、信号收发部50b、按键输入部50c和麦克输入部50d构成。电子电路60与声音产生器1连接，具有向声音产生器1输出信号的功能。声音产生器1基于从电子电路60输入的信号来产生声音。
此外，电子设备50具备：显示部50e、天线50f和声音产生器1，并具备收容这些各个设备的壳体40。另外，在图9中表示在一个壳体40中以控制器50a为首的各个设备被全部收容的状态，但并不限定各个设备的收容形态。在本实施方式中，至少电子电路60和声音产生器1被收容在一个壳体40即可。
这里，声音产生器1例如与壳体40的内壁接合等来收容于壳体40。此时，作为用于接合声音产生器1的接合部件，是在至少一部分包含粘弹性体的接合部件。该接合部件可以是仅由粘弹性体构成的单一的部件，也可以是由包含粘弹性体的几个部件构成的复合体。作为这种接合部件，例如能够适当地使用在由无纺布等构成的基材层的两面附着粘着剂的双面胶带等。接合部件的厚度被设定为例如0.1mm～0.6mm。
作为电子电路60，例如，能够示例对显示在显示器的图像信息、由移动终端传送的声音信息进行处理的电路、通信电路等。可以是这些电路的至少一个，也可以包含全部电路。此外，也可以是具有其他功能的电路。进一步地，也可以具有多个电子电路。另外，电子电路60与声音产生器1通过连接用布线来连接。
控制器50a是电子设备50的控制部。信号收发部50b基于控制器50a的控制，经由天线50f来进行数据的收发等。按键输入部50c是电子设备50的输入设备，接受由操作者进行的按键输入操作。麦克输入部50d同样是电子设备50的输入设备，接受由操作者进行的声音输入操作等。显示部50e是电子设备50的显示输出设备，基于控制器50a的控制，进行显示信息的输出。例如，能够适当地使用液晶显示器以及有机EL显示器等已知的显示器。另外，显示器也可以是触摸面板这种具有输入装置的设备。这里，壳体40的一部分可以是显示器，壳体40的一部分也可以是显示器的外罩并在其内侧配置有显示器。
并且，声音产生器1作为电子设备50中的声音输出设备来进行动作。另外，声音产生器1与电子电路60的控制器50a连接，接受由控制器50a控制的电压的施加来产生声音。
另外，在图9中，电子设备50作为具有经由天线等来进行数据的收发等的通信单元(通信部)的便携用终端装置来进行了说明，但电子设备50的种类并没有限制，也可以应用于具有发出声音的功能的各种民生设备。例如，薄型电视机、汽车音响设备自不必说，也可以用于具有发出声音的功能的产品，举例来说有：吸尘器、洗衣机、冰箱、微波炉等各种产品。
上述的本发明的电子设备50使用声压以及音质得以提高的声音产生器1来构成，因此能够形成提高了声音性能的声音产生装置。
实施例
说明本发明的声音产生器的实施例。具体来讲，按照如下方式来制作图7所示的声音产生器。
压电元件形成为厚度30μm的压电体层与内部电极交替层叠而成的结构，压电体层的总数设为8层。压电体层由锆钛酸铅形成。内部电极使用银钯的合金。
此外，布线部件构成为：使用由科森系合金构成的板状的部件，长度为9.2mm、宽度为1.2mm、厚度为0.1mm，在从一端部向一个方向延伸的两侧部交替设置各3条合计6条的狭缝，并且在各个狭缝之间设置有孔(合计5个)。狭缝长度为0.80mm，狭缝宽度为0.25mm，孔的形状为在与布线部件的一个方向垂直的宽度方向上为0.8mm，在布线部件的一个方向上为0.25mm，狭缝间隔为0.9mm，狭缝与孔的间隔设为0.45mm。进一步地，构成为在布线部件的一端部还设置有切口部和贯通孔。另一方面，作为本发明的范围外的布线部件，与长度为9.2mm，宽度为1.4mm，厚度为0.07mm的形状的布线部件进行比较。
对于使用本发明实施例的布线部件的声音产生器，对压电元件以1kHz的频率、有效值±7Vrms的电压，进行了从200Hz到20kHz的频率扫描试验，如图10、图11所示，在400Hz的声压特性下得到98dB、失真率为2％的结果。与此相对地，对使用比较例的布线部件的声音产生器进行了与上述相同条件的试验，如图10、图11所示，在400Hz的声压特性下为93dB，失真率为5％的结果。
能够确认出：通过使用本发明的声音产生器，声压得以提高，并且作为音质的指标的失真特性也能够提高。
-符号说明-
1 声音产生器
11 压电元件
11a、11b、11c、11d 压电体层
11e 内部电极层
11f、11g 表面电极
11h、11i 外部电极
12 振动体
13 框体
131 一个主面侧框部件
132 另一个主面侧框部件
14 布线部件
141 狭缝
142 孔
143 切口部
144 孔
145 弯曲部
15 树脂层
16 中间层
20 声音产生装置
30、40 壳体
50 电子设备
50a 控制器
50b 信号收发部
50c 按键输入部
50d 麦克输入部
50e 显示部
50f 天线
60 电子电路。
Claims (9)
1.一种声音产生器，其特征在于，包含：
压电元件，其具有表面电极；
振动体，其安装有该压电元件；和
布线部件，其平坦地在一个方向延伸，
该布线部件的所述一个方向的一端部与所述表面电极连接，并且所述布线部件具有多个狭缝，
在由所述一端部向所述一个方向侧延伸的两侧部，狭缝分别在相对于所述一个方向不同的位置向与所述一个方向垂直的宽度方向而被设置，并且在所述一个方向上相邻的狭缝与狭缝之间设有在所述宽度方向延伸的孔。
2.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
所述声音产生器还包含支撑所述振动体的框体，所述布线部件的另一端部被固定在所述框体，所述狭缝处于所述压电元件与所述框体之间。
3.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
所述压电元件的主面的形状为长方形，所述布线部件与所述表面电极连接，以使得所述压电元件的长边轴与所述一个方向垂直，在所述布线部件的所述一端部，从端面朝向所述一个方向设有切口部。
4.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
在所述布线部件的所述一端部设有贯通孔。
5.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
所述布线部件具有在厚度方向弯曲的弯曲部。
6.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
所述布线部件由磷青铜、黄铜、锌白铜、科森系合金的任意一种构成。
7.根据权利要求1所述的声音产生器，其特征在于，
所述压电元件是双压电晶片型的层叠型压电元件。
8.一种声音产生装置，其特征在于，具备：
权利要求1所述的声音产生器；和
收容该声音产生器的壳体。
9.一种电子设备，其特征在于，具备：
权利要求1所述的声音产生器；
与该声音产生器连接的电子电路；和
收容该电子电路以及所述声音产生器的壳体。
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