CN108428784B - 振动器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种振动器件，其包括振动片、压电元件和配线基板，压电元件包括：压电基体，其包含压电材料，具有彼此相对的第二主面和第三主面以及与第二主面和第三主面相邻的侧面；多个内部电极，其配置在压电基体内，在第二主面和第三主面的相对方向上彼此相对；和多个外部电极，其配置在第二主面上，与多个内部电极中对应的内部电极电连接，第三主面和侧面与第一主面接合。配线基板具有：树脂膜；延伸配置在树脂膜上的多个导体；和以覆盖多个导体的方式配置在多个导体上的覆膜。多个导体的一个端部从覆膜露出，与多个外部电极中对应的外部电极电连接。由此，能够抑制振动器件的可靠性的降低。

Description

振动器件
技术领域
本发明的一个方式涉及具有压电元件的振动器件。
背景技术
已知具有压电元件、与压电元件电连接的配线基板和与压电元件粘接的振动片的振动器件(例如，日本特开平04-070100号公报)。
上述振动器件中，可能会产生以下的问题。
配线基板具有：与振动片连接的一个端部；和与搭载有振动器件的电子仪器侧的部件连接的另一个端部。配线基板的一个端部例如与振动片物理连接，并且与压电元件电连接。配线基板的另一个端部例如与连接器电连接且物理连接。
配线基板的一个端部与振动片物理连接。因此，振动从振动片向配线基板传递。配线基板的另一个端部与电子仪器侧的部件物理连接，因此难以振动。因此，振动片振动时，机械负载作用于配线基板的一个端部与振动片的连接部位。当机械负载作用于连接部位时，配线基板与振动片的物理连接和配线基板与压电元件的电连接劣化，振动器件的可靠性可能会降低。例如，配线基板与振动片可能会断开，配线基板与压电元件可能会发生断路。
发明内容
本发明的一个方面，提供一种抑制可靠性降低的振动器件。
本发明的一个方面的振动器件包括振动片、压电元件和配线基板。振动片具有第一主面。压电元件与第一主面接合。配线基板与第一主面接合。配线基板与压电元件电连接。压电元件具有压电基体、多个内部电极和多个外部电极。压电基体包含压电材料。压电基体具有第二主面、第三主面和侧面。第二主面和第三主面彼此相对。侧面与第二主面和第三主面相邻。多个内部电极配置在压电基体内。多个内部电极在第二主面和第三主面的相对方向上彼此相对。多个外部电极配置在第二主面上。多个外部电极与多个内部电极中对应的内部电极电连接。第三主面和侧面与第一主面接合。配线基板具有树脂膜、多个导体和覆膜。多个导体延伸配置在树脂膜上。覆膜以覆盖多个导体的方式配置在多个导体上。多个导体的一个端部从覆膜露出，与多个外部电极中对应的外部电极电连接。
在上述方面的振动器件中，压电元件的第三主面和侧面与振动片的第一主面接合。因此，压电元件与振动片的物理接合强度高。因此，在本方面的振动器件中，压电元件的位移有效地传递到振动片。配线基板在和压电元件一同与振动片的第一主面接合的状态下，与压电元件电连接。在配线基板中，除了与外部电极电连接的一个端部，导体被树脂膜和覆膜覆盖。因此，能够在导体与振动片绝缘的状态下使配线基板与第一主面接合。通过将配线基板与第一主面接合，在振动从压电元件传递到振动片而使振动片振动时，配线基板与压电元件同步地位移。因此，与配线基板没有接合于振动片的第一主面地使配线基板与压电元件同步位移的情况相比，机械负载难以作用于配线基板与压电元件的连接部位。因此，在本方面的振动器件中，能够抑制可靠性的降低。
配线基板可以以覆膜与第一主面相对的方式配置。覆膜也可以与第一主面接合。一个端部也可以配置在对应的外部电极上。此时，一个端部配置在对应的外部电极上，因此与一个端部和外部电极在压电元件发生位移的方向上并排地连接的情况相比，由压电元件的位移产生的机械负载难以作用于一个端部与外部电极的连接部位。因此，能够进一步抑制可靠性的降低。
覆膜可以具有从相对方向看时与压电元件重叠的重叠区域。此时，振动片露出的部分与导体的一个端部至少分离重叠区域长度的距离。因此，能够抑制振动片与导体接触。由此，能够抑制在电极间发生短路。
重叠区域可以在相对方向上与压电元件分离。此时，能够抑制重叠区域与压电元件接触而损伤压电元件。
重叠区域从相对方向看时可以与内部电极分离。此时，能够抑制压电元件的配置有内部电极且发生压电元件的位移的区域与重叠区域接触。因此，能够对阻碍压电元件的位移的情况进行抑制。
第三主面和侧面可以通过第一接合部件与第一主面接合。覆膜可以通过第二接合部件与第一主面接合。第一接合部件和第二接合部件可以彼此分离。此时，即使第二接合部件为例如具有流动性的树脂，也能够抑制第二接合部件经由第一接合部件上而浸入压电元件与配线基板之间。因此，能够抑制由浸入压电元件与配线基板之间的第二接合部件而导致的配线基板的平坦度降低。其结果，局部的负载难以作用于导体。由此，能够进一步抑制可靠性的降低。
本发明的另一方面的振动器件包括：压电元件；与压电元件电连接的配线基板；和与压电元件和配线基板粘接的振动片。压电元件具有压电基体、多个内部电极和多个外部电极。压电基体包含压电材料，具有彼此相对的第一主面和第二主面以及与第一主面和第二主面相邻的侧面。多个内部电极配置在压电基体内，在第一主面和第二主面的相对方向上彼此相对。多个外部电极配置在第一主面上，并且与多个内部电极中对应的内部电极电连接。配线基板具有树脂膜和多个导体。树脂膜具有彼此相对的第三主面和第四主面。多个导体配置在第三主面上，与多个外部电极中对应的外部电极电连接。第二主面、侧面和第四主面与振动片粘接。第四主面与振动片的第一间隔比第二主面与振动片的第二间隔大。
在本发明的上述另一方面的振动器件中，压电元件的第二主面和侧面与振动片粘接，因此压电元件与振动片的物理连接强度高。第二间隔比第一间隔小的情况，与第二间隔为第一间隔以上的情况相比，压电元件与振动片的间隔小。因此，在压电元件与振动片之间，从压电元件向振动片传递的位移难以衰减。因此，在本方面的振动器件中，能够使压电元件的位移有效地向振动片传递。
配线基板的第四主面与振动片粘接，因此配线基板与振动片的物理连接强度，比压电元件与振动片的物理连接强度低。第一间隔比第二间隔大的情况，与第一间隔为第二间隔以下的情况相比，配线基板与振动片的间隔大。因此，在振动片与配线基板之间，从振动片向配线基板传递的振动容易衰减。因此，在本方面的振动器件中，振动片的振动难以传递到配线基板。
在本方面的振动器件中，如上所述，压电元件的位移有效地向振动片传递，因此振动器件的位移量增加。在本方面的振动器件中，尽管振动器件的位移量增加了，振动片的振动仍然难以向配线基板传递，因此机械负载难以作用于配线基板与振动片的粘接部位。因此，在本方面的振动器件中，能够抑制可靠性的降低。
彼此对应的外部电极与导体可以通过导电性树脂连接。各导体可以具有与第三主面接触的第五主面以及与第五主面相对并且与导电性树脂接触的第六主面。第六主面的自振动片起的高度位置与外部电极的自振动片起的高度位置可以彼此不同。在本方式中，第六主面的自振动片起的高度位置与外部电极的自振动片起的高度位置彼此不同。因此，在导体的第六主面与外部电极之间形成阶差。
一般而言，导电性树脂通过加入包含树脂和导电性材料的导电性膏，使导电性膏中包含的树脂固化来形成。导电性膏被提供在自振动片起的高度位置时，被提供的导电性膏传递上述阶差，容易达到自振动片起的高度位置低的部位。其结果，根据本方式，将外部电极与导体通过导电性树脂可靠地电连接或者物理连接。因此，能够进一步抑制振动器件的可靠性降低。
第六主面的自振动片起的高度位置可以比外部电极的自振动片起的高度位置低。树脂膜还可以具有与压电基体的侧面相对的第一端面，各导体可以具有与压电基体的侧面相对的第二端面。第一端面和第二端面整体可以与振动片粘接。
例如，第六主面的自振动片起的高度位置比外部电极的自振动片起的高度位置高，并且仅第一端面的一部分与振动片粘接时，压电元件的位移仅向第一端面的一部分传递。此时，在配线基板内应力不均匀，配线基板的可靠性可能降低。与此相对，在本方式中，第六主面的自振动片起的高度位置比外部电极的自振动片起的高度位置低，并且第一端面和第二端面整体与振动片粘接。因此，压电元件的位移向第一端面和第二端面整体传递。因此，在配线基板内应力不容易不均匀，能够抑制配线基板的可靠性降低。另外，被提供的导电性膏更容易从外部电极达到导体。其结果，在本方面中，能够进一步抑制振动器件的可靠性降低。
第二主面和侧面可以通过第一粘接部件与振动片粘接。第四主面可以通过第二粘接部件与振动片粘接。此时，能够简单并且可靠地构成第一间隔比第二间隔大的方式的振动器件。
在第二主面，可以不配置与内部电极电连接的导体。此时，即使在振动片包含金属的情况下，压电元件(内部电极)也与振动片电绝缘。因此，压电元件与振动片的短路难以发生，能够提高振动器件的可靠性。
在侧面，多个内部电极也可以不露出。此时，能够更可靠地将压电元件与振动片电绝缘。
多个外部电极，从第一主面与第二主面相对的方向看时可以与多个内部电极的全部边缘分离。此时，从第一主面与第二主面相对的方向看时，多个外部电极与第一主面的边缘分离。因此，即使在振动片包含金属的情况下，压电元件(外部电极)也与振动片电绝缘。
附图说明
图1是一个实施方式的振动器件的平面图。
图2是表示本实施方式的振动器件的截面结构的图。
图3是表示本实施方式的振动器件的截面结构的图。
图4是表示本实施方式的振动器件的截面结构的图。
图5是表示本实施方式的振动器件的截面结构的图。
图6是表示压电元件的结构的分解立体图。
图7是表示压电元件的平面图。
图8是变形例的振动器件的平面图。
图9是表示变形例的振动器件的截面结构的图。
图10是表示变形例的振动器件的截面结构的图。
图11是表示变形例的振动器件的截面结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式进行详细的说明。此外，说明中，相同要素或者具有相同功能的要素使用相同附图标记，并省略重复的说明。
参照图1～图7，对本实施方式的振动器件1的结构进行说明。图1是一个实施方式的振动器件的平面图。图2、图3、图4和图5是表示本实施方式的振动器件的截面结构的图。图6是表示压电元件的结构的分解立体图。图7是压电元件的平面图。
如图1所示，振动器件1包括压电元件10、配线基板40和振动片50。压电元件10具有压电基体11和多个外部电极13、15。
压电基体11呈长方体形状。压电基体11具有彼此相对的一对主面11a、11b和4个侧面11c。长方体形状包含：角部和棱部为倒角的长方体的形状；以及角部和棱部为圆角的长方体的形状。主面11a、11b呈矩形状。在本实施方式中，主面11a、11b呈正方形。
一对主面11a、11b相对的方向为第一方向D1。第一方向D1是与各主面11a、11b正交的方向。4个侧面11c以连结一对主面11a、11b之间的方式在第一方向D1上延伸。主面11a、11b与各侧面11c经由棱部间接地相邻。压电基体11的在第一方向D1上的长度(压电基体11的厚度)例如为100μm。
如图6所示，压电基体11包含在第一方向D1层叠的多个压电体层17a、17b、17c、17d。在本实施方式中，压电基体11包含4个压电体层17a、17b、17c、17d。在压电基体11中，多个压电体层17a、17b、17c、17d层叠的方向与第一方向D1一致。
各压电体层17a、17b、17c、17d包含压电材料。在本实施方式中，各压电体层17a、17b、17c、17d包含压电陶瓷材料。作为压电陶瓷材料，可以举出PZT[Pb(Zr、Ti)O3]、PT(PbTiO3)、PLZT[(Pb、La)(Zr、Ti)O3]或者钛酸钡(BaTiO3)等。各压电体层17a、17b、17c、17d例如由包含上述的压电陶瓷材料的陶瓷生片的烧结体构成。在实际的压电基体11中，各压电体层17a、17b、17c、17d被一体化为无法识别各压电体层17a、17b、17c、17d之间的边界的程度。
压电体层17a具有主面11a。压电体层17d具有主面11b。压电体层17b、17c位于压电体层17a与压电体层17d之间。压电体层17a、17d的厚度比压电体层17b、17c的厚度小。压电体层17a、17d的厚度为例如33μm。压电体层17b、17c的厚度为例如16μm。
如图2、图3、图4和图6所示，压电元件10具有配置在压电基体11内的多个内部电极19、21、23。在本实施方式中，压电元件10具有3个内部电极19、21、23。
内部电极19、21、23包含导电性材料。作为导电性材料，可以使用例如Ag、Pd或者Ag－Pd合金等。内部电极19、21、23由包含上述导电性材料的导电性膏的烧结体构成。内部电极19、21、23呈大致矩形状(例如，大致正方形)。
各内部电极19、21、23被配置在第一方向D1上的不同位置(层)。内部电极19与内部电极21在第一方向D1上有间隔地相对。内部电极21与内部电极23在第一方向D1上有间隔地相对。内部电极19位于压电体层17a与压电体层17b之间。内部电极21位于压电体层17b与压电体层17c之间。内部电极23位于压电体层17c与压电体层17d之间。即，各内部电极19、21、23被配置于压电基体11内，在第一方向D1彼此相对。
各内部电极19、21、23没有露出到压电基体11的表面。即，各内部电极19、21、23没有露出到侧面11c。因此，各内部电极19、21、23，如图7所示，从第一方向D1看时，与主面11a、11b的全部边缘(四边)和侧面11c分离。
多个外部电极13、15被配置在主面11a上。外部电极13包含多个外部电极13a、13b。在本实施方式中，外部电极13包含2个外部电极13a、13b。外部电极15包含多个外部电极15a、15b。在本实施方式中，外部电极15包含2个外部电极15a、15b。从第一方向D1看时，各外部电极13a、13b、15a、15b呈大致椭圆形状。
各外部电极13、15(各外部电极13a、13b、15a、15b)包含导电性材料。作为导电性材料，可以使用例如Ag、Pd或Ag－Pd合金等。各外部电极13、15由包含上述导电性材料的导电性膏的烧结体构成。
如图7所示，从第一方向D1看时，各外部电极13、15(各外部电极13a、13b、15a、15b)与主面11a、11b的全部边缘(四边)分离。如图7所示，从第一方向D1看时，各外部电极13、15(各外部电极13a、13b、15a、15b)与内部电极19、21、23的全部边缘(四边)分离。
外部电极13a与外部电极13b相邻。外部电极15a与外部电极15b相邻。4个外部电极13a、13b、15a、15b仅沿主面11a的一边11d配置。外部电极13b与外部电极15a相邻。
各外部电极13a、13b分别经由多个通孔导体31与连接导体25电连接。连接导体25位于与内部电极19相同的层。连接导体25位于压电体层17a与压电体层17b之间。内部电极19与连接导体25分离。连接导体25在第一方向D1上与外部电极13a、13b相对。多个通孔导体31连接外部电极13a、13b与连接导体25。
各外部电极15a、15b分别经由多个通孔导体33与内部电极19电连接。内部电极19在第一方向D1与外部电极15a、15b相对。多个通孔导体33连接外部电极15a、15b与内部电极19。
连接导体25通过多个通孔导体35与内部电极21电连接。连接导体25在第一方向D1与内部电极21相对。多个通孔导体35将连接导体25与内部电极21连接。
内部电极19分别通过多个通孔导体37与连接导体27电连接。连接导体27位于与内部电极21相同的层。连接导体27位于压电体层17b与压电体层17c之间。内部电极21与连接导体27分离。连接导体27在第一方向D1上与内部电极19相对。多个通孔导体37将内部电极19与连接导体27连接。
连接导体27经由多个通孔导体39与内部电极23电连接。连接导体27在第一方向D1上与内部电极23相对。多个通孔导体39将连接导体27与内部电极23连接。
各外部电极13a、13b经由多个通孔导体31、连接导体25和多个通孔导体35与内部电极21电连接。各外部电极15a、15b经由多个通孔导体33与内部电极19电连接。各外部电极15a、15b经由多个通孔导体33、内部电极19、多个通孔导体37、连接导体27和多个通孔导体39与内部电极23电连接。即，多个外部电极13、15与对应的内部电极19、21、23电连接。
连接导体25、27和通孔导体31、33、35、37、39包含导电性材料。作为导电性材料，可以使用例如Ag、Pd或者Ag－Pd合金等。连接导体25、27和通孔导体31、33、35、37、39由包含上述导电性材料的导电性膏的烧结体构成。连接导体25、27呈大致矩形状。在用于形成对应的压电体层17a，17b、17c的陶瓷生片形成贯通孔，通孔导体31、33、35、37、39通过将填充于该贯通孔中的导电性膏烧结而形成。
在压电基体11的主面11b没有配置与内部电极19、23电连接的导体和与内部电极21电连接的导体。在本实施方式中，从第一方向D1来看主面11b时，主面11b整体露出。主面11a、11b为自然面。自然面是指由通过烧制而长成的结晶粒的表面构成的面。
在压电基体11的各侧面11c也没有配置与内部电极19、23电连接的导体和与内部电极21电连接的导体。在本实施方式中，从与该侧面11c正交的方向看各侧面11c时，各侧面11c整体露出。在本实施方式中，各侧面11c也是自然面。
配线基板40如图5所示的那样，具有树脂膜41、多个导体43、45和覆膜47。在本实施方式中，配线基板40具有一对导体43、45。配线基板40例如为柔性印刷基板(FPC)。配线基板40在规定的方向延伸。配线基板40延伸的方向为第二方向D2。第二方向D2与第一方向D1交叉(例如正交)。配线基板40与压电元件10电连接。
树脂膜41具有：彼此相对的一对主面41a、41b；端面41c；和彼此相对的一对侧面41d。树脂膜41具有电绝缘性。树脂膜41包含例如聚酰亚胺树脂。
端面41c以连结一对主面41a、41b之间的方式在第一方向D1上延伸。端面41c与一个侧面11c相对。一对侧面41d以连结一对主面41a、41b之间的方式在第一方向D1上延伸。一对侧面41d沿第二方向D2延伸。在本实施方式中，从主面41a与主面41b相对地方向看主面41b时，主面41b整体露出。
一对导体43、45配置在树脂膜41(主面41a)上。导体43和导体45在第二方向D2上延伸。导体43与导体45在与第二方向D2交叉的方向上分离。各导体43、45包含例如铜。
导体43具有彼此相对的一对主面43a、43b、端面43c和彼此相对的一对侧面43d。主面43b与主面41a接触。端面43c以连结一对主面43a、43b之间的方式沿第一方向D1延伸。端面43c与一个侧面11c相对。一对侧面43d以连结一对主面43a、43b的方式沿第一方向D1延伸。一对侧面43d沿第二方向D2延伸。在本实施方式中，端面41c和端面43c位于大致同一平面上。
导体45具有彼此相对的一对主面45a、45b、端面45c和彼此相对的一对侧面45d。主面45b与主面41a接触。端面45c以连结一对主面45a、45b之间的方式在第一方向D1延伸。端面45c与一个侧面11c相对。一对侧面45d以连结一对主面45a、45b之间的方式在第一方向D1延伸。一对侧面45d沿第二方向D2延伸。侧面43d与侧面45d彼此相对。在本实施方式中，端面41c和端面45c位于大致同一平面上。
覆膜47以覆盖各导体43、45的一部分的方式配置在各导体43、45上。第二方向D2上的各导体43、45的两端部43e、45e从覆膜47露出。覆膜47以覆盖主面41a的从各导体43、45露出的区域的方式也配置在主面41a。第二方向D2上的树脂膜41的两端部也从覆膜47露出。覆膜47与各导体43、45(主面43a、45a和侧面43d、45d)接触，并且与树脂膜41(主面41a)接触。树脂膜41与覆膜47在彼此接触的区域接合。覆膜47包含例如聚酰亚胺树脂。对从覆膜47露出的各导体43、45的两端部43e、45e施有例如镀金。第二方向D2上的各导体43、45的一个端部43e、45e与对应的外部电极13、15电连接。一个端部43e、45e在第二方向D2与压电元件10相邻。至少一个端部43e、45e从覆膜47露出即可，另一个端部43e、45e可以由覆膜47覆盖。此时，例如，另一个端部43e、45e可以从树脂膜41露出。
在主面41a与主面41b相对的方向(第一方向D1)上的配线基板40的长度(配线基板40的厚度)，由在主面41a与主面41b相对的方向上的树脂膜41的长度(树脂膜41的厚度)、在主面41a与主面41b相对的方向上的导体43、45的长度(导体43、45的厚度)和在主面41a与主面41b相对的方向上的覆膜47的长度(覆膜47的厚度)之和规定。在本实施方式中，配线基板40的厚度为例如70μm。树脂膜41的厚度为例如20μm。各导体43、45的厚度为例如20μm。树脂膜41的厚度与各导体43、45的厚度可以彼此不同。
振动片50包含金属，并且具有彼此相对的主面50a、50b。振动片50包含例如Ni－Fe合金、Ni、黄铜或者不锈钢。从主面50a与主面50b相对的方向看时，振动片50(主面50a、50b)呈矩形状。主面50a与主面50b相对的方向上的振动片50的长度(振动片50的厚度)为例如250μm。
振动片50与压电元件10和配线基板40粘接。压电基体11的主面11b与振动片50的主面50a彼此相对。树脂膜41的主面41b与振动片50的主面50a彼此相对。即，主面11b与主面50a粘接。主面41b与主面50a粘接。
在压电元件10和配线基板40粘接于振动片50的状态下，第一方向D1、主面41a与主面41b相对的方向、主面50a与主面50b相对的方向大致相同。从第一方向D1看时，压电元件10配置在振动片50的中央部。
压电元件10通过粘接部件55在主面11b和4个侧面11c与振动片50粘接。粘接部件55是用于粘接压电元件10与振动片50的部件。压电元件10通过粘接部件55在主面11b和侧面11c，与主面50a接合。在本实施方式中，主面11b和4个侧面11c整体被粘接部件55所覆盖。即，主面11b和4个侧面11c整体与粘接部件55接触。主面11a没有被粘接部件55覆盖，而从粘接部件55露出。主面11b与主面50a隔着粘接部件55间接地彼此相对。
配线基板40通过粘接部件57在树脂膜41的主面41b，与振动片50粘接。粘接部件57是用于粘接配线基板40与振动片50的部件。配线基板40通过粘接部件57与主面50a接合。在本实施方式中，主面41b的位于振动片50上的区域整体被粘接部件57覆盖。即，主面41b的上述区域整体与粘接部件57接触。一对侧面41d没有被粘接部件57覆盖，而从粘接部件57露出。一对侧面41d也没有被粘接部件55覆盖，而从粘接部件55露出。主面41b与主面50a隔着粘接部件57间接地彼此相对。
树脂膜41的端面41c和一对导体43、45的各端面43c、45c没有被粘接部件57覆盖，而从粘接部件57露出。各端面41c、43c、45c被粘接部件55覆盖，与粘接部件55接触。在本实施方式中，各端面41c、43c、45c整体与粘接部件55接触。即，各端面41c、43c、45c整体通过粘接部件55与振动片50粘接。
作为粘接部件55、57，可以使用例如树脂(环氧树脂或者丙烯酸系树脂等)。粘接部件55、57不包含导电性的填料，而具有电绝缘性。粘接部件55与粘接部件57可以由彼此不同的树脂形成，也可以由相同的树脂形成。粘接部件55、57是接合部件。
主面41b与振动片50(主面50a)的间隔G2比主面11b与振动片50(主面50a)的间隔G1大。间隔G1与位于主面11b与主面50a之间的粘接部件55的厚度相等。间隔G2与位于主面41b与主面50a之间的粘接部件57的厚度相等。间隔G2为例如10～30μm。间隔G1为例如7μm。
压电元件10与配线基板40在振动片50上相邻。从第一方向D1看时，配线基板40与主面11a的排列配置有4个外部电极13a、13b、15a、15b的一边相邻。从第一方向D1看时，压电元件10与配线基板40彼此分离。压电元件10与配线基板40的间隔为例如比0mm且在1mm以下。
从第一方向D1看时，导体43、45延伸的方向即第二方向D2与一边11d交叉。在本实施方式中，第二方向D2与一边11d大致正交。
如图2和图3所示，一对导体43、45的各主面43a、45a的自振动片50(主面50a)起的高度位置(以下，称为“第一高度位置”)，与各外部电极13、15(各外部电极13a、13b、15a、15b)的自振动片50(主面50a)起的高度位置(以下，称为“第二高度位置”)彼此不同。在本实施方式中，第一高度位置比第二高度位置低。在本实施方式中，各端面41c、43c、45c整体隔着粘接部件55与一个侧面11c间接地相对。第二高度位置基本上是各外部电极13a、13b、15a、15b的上表面的自振动片50(主面50a)起的高度位置。因此，各主面43a、45a与主面50a的间隔，比各外部电极13a、13b、15a、15b的上表面与主面50a的间隔小。此外，各外部电极13、15的厚度足够小时，第二高度位置视为与压电基体11(主面11a)的自振动片50(主面50a)起的高度位置相等。
在彼此相对的侧面11c与端面41c，43c，45c之间，存在有粘接部件55。粘接部件55的表面55a以连结主面11a与主面43a并且连结主面11a与主面45a的方式延伸。表面55a对应于第一高度位置与第二高度位置的差地从主面11a向主面43a、45a倾斜。
如图1～图3所示，振动器件1包括：将外部电极13a、13b与导体43电连接的连接部件61；和将外部电极15a、15b与导体45电连接的连接部件63。
连接部件61具有与多个外部电极13a、13b连接的一个端部61a和与导体43(主面43a)连接的另一个端部61b。连接部件61的另一个端部61b与导体43的从覆膜47露出的一个端部连接。连接部件61的另一个端部61b与主面43a接触。导体43经由连接部件61、外部电极13a、13b(外部电极13)、多个通孔导体31、连接导体25和多个通孔导体35与内部电极21电连接。
连接部件63具有与多个外部电极15a、15b连接的一个端部63a和与导体45(主面45a)连接的另一个端部63b。连接部件63的另一个端部63b与导体45的从覆膜47露出的一个端部连接。连接部件63的另一个端部63b与主面45a接触。导体45经由连接部件63、外部电极15a、15b(外部电极15)、多个通孔导体33与内部电极19电连接。导体45还经由多个通孔导体37、连接导体27和多个通孔导体39与内部电极23电连接。
连接部件61、63包含导电性树脂。导电性树脂包含树脂(例如，热固化性树脂)和导电性材料(例如，金属粉末)。作为金属粉末，可以使用例如Ag粉末。作为热固化性树脂，可以使用例如酚醛树脂、丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂或者聚酰亚胺树脂等。连接部件61、63的硬度比粘接部件55的硬度小。
连接部件61以与外部电极13a、13b和导体43的一个端部(主面43a)接触的方式配置在粘接部件55上。连接部件63以与外部电极15a、15b和导体45的一个端部(主面45a)接触的方式配置在粘接部件55上。连接部件61、63与粘接部件55接触。
当极性不同的电压通过导体43、45被施加于外部电极13(13a、13b)和外部电极15(15a、15b)时，在内部电极21与内部电极19，23之间产生电场。压电体层17b的由内部电极19与内部电极21夹着的区域，和压电体层17c的由内部电极21与内部电极23夹着的区域成为活性区域，在该活性区域发生位移。当对外部电极13、15施加交流电压时，压电元件10与施加的交流电压的频率相对应地反复伸缩。压电元件10与振动片50彼此粘接，因此振动片50与压电元件10的反复伸缩相对应地与压电元件10一体地进行挠曲振动。
接着，参照图8～图11，对本实施方式的变形例的振动器件1A结构进行说明。图8是变形例的振动器件的平面图。图9～图11是表示变形例的振动器件的截面结构的图。图8～图11所示的振动器件1A主要在配线基板40的配置这一点与图1～图7所示的振动器件1不同。以下，以与振动器件1的不同点为中心，对振动器件1A进行说明。
振动器件1A中，配线基板40以覆膜47与振动片50的主面50a相对的方式配置。即，配线基板40以主面41a朝向主面50a的方式配置。覆膜47不通过粘接部件57(参照图2)，而通过接合部件59与主面50a接合。接合部件59为例如膜状的粘接剂树脂。覆膜47通过接合部件59与主面50a粘接。接合部件59中可以使用例如树脂(环氧树脂或者丙烯酸系树脂等)。接合部件59不包含导电性的填料，而具有电绝缘性。粘接部件55和接合部件59可以由彼此不同的树脂形成，也可以由相同的树脂形成。粘接部件55与接合部件59在第二方向D2彼此分离。粘接部件55与接合部件59的间隔为例如比0mm大且在2mm以下。接合部件59设置到主面50a的边缘为止。
在振动器件1中，压电元件10与配线基板40在振动片50上相邻，而在振动器件1A中，配线基板40配置在压电元件10上。振动器件1A具有连接部件65来代替连接部件61、63(参照图2、3)。连接部件65将一个端部43e(主面43a)与外部电极13a、13b电连接。并且，连接部件65也将一个端部45e(主面45a)与外部电极15a、15b电连接。导体43的一个端部43e(主面43a)配置在外部电极13a、13b上，在第一方向D1隔着连接部件65与外部电极13a、13b相对。导体45的一个端部45e(主面45a)配置在外部电极15a、15b上，在第一方向D1隔着连接部件65与外部电极15a、15b相对。
连接部件65如图11所示的那样从一个端部43e连续设置到一个端部45e。连接部件65通过使例如各向异性导电膏(APC)固化而形成。连接部件65在厚度方向(第一方向D1)具有导通性。连接部件65在与厚度方向正交的面方向具有绝缘性。因此，外部电极13与外部电极15保持为的电绝缘的状态。
覆膜47与主面50a的间隔G4比主面11a与主面50a的间隔G3大。因此，覆膜47在第一方向D1与主面11a分离。覆膜47与主面11a的间隔为例如比0mm大且1mm以下。间隔G3被规定为位于主面11b与主面50a之间的粘接部件55的厚度和压电元件10的厚度之和。间隔G4与位于覆膜47与主面50a之间的接合部件59的厚度相等。间隔G3为例如50μm以上且2mm以下。间隔G3为例如110μm。间隔G4为例如50μm以上且2mm以下。间隔G4为例如120μm。
覆膜47具有从第一方向D1看时与压电元件10的主面11a重叠的区域47a。即，覆膜47的端面47c从第一方向D1看时被配置于主面11a的边缘(四边)的内侧。区域47a(覆膜47)在第一方向D1上与压电元件10的主面11a分离。区域47a(覆膜47)与主面11a的间隔和间隔G4与间隔G3之差相等。区域47a(覆膜47)从第一方向D1看时与内部电极19、21、23分离。覆膜47具有从第一方向D1看时与粘接部件55重叠的区域47b。区域47b(覆膜47)在第一方向D1上与粘接部件55分离。
覆膜47的位于振动片50上的部分，由区域47a、区域47b、与主面50a露出的部分在第一方向D1上相对的区域、与接合部件59在第一方向D1相对的区域构成。
如上所述，在振动器件1、1A中，因为压电元件10的主面11b和侧面11c与振动片50的主面50a接合，所以压电元件10与振动片50的物理接合强度高。因此，压电元件10的位移有效地传递到振动片50。配线基板40在和压电元件10一起与主面50a接合的状态下，与压电元件10电连接。在配线基板40中，除了与外部电极13、15连接的一个端部43e、45e，导体43、45由树脂膜41和覆膜47覆盖。因此，能够在将导体43、45与振动片50绝缘的状态下，使配线基板40与主面50a接合。配线基板40与主面50a接合，由此，当振动从压电元件10传递到振动片50而使振动片50振动时，配线基板40与压电元件10同步地位移。因此，与没有将配线基板40与振动片50的主面50a接合，配线基板40不与压电元件10同步地位移的情况相比，机械负载难以作用于配线基板40与压电元件10的连接部位上。因此，在振动器件1、1A中，能够抑制可靠性的降低。
在振动器件1中，压电元件10在与第一方向D1正交的方向反复发生位移(伸缩)。一个端部43e、45e和外部电极13、15，在压电元件10位移的方向并排地连接。因此，由于压电元件10的位移而产生的机械负载，容易作用于连接一个端部43e、45e与外部电极13、15的连接部件61、63。而在振动器件1A中，被配置在与一个端部43e、45e对应的外部电极13、15上。一个端部43e、45e和外部电极13、15在压电元件10的发生位移的方向不并排。因此，由压电元件10的位移产生的机械负载，难以作用于连接一个端部43e、45e与外部电极13、15的连接部件65上。因此，在振动器件1A中，能够进一步抑制可靠性的降低。
在振动器件1A中，覆膜47具有区域47a。因此，主面50a露出的部分与一个端部43e、45e在第一方向D1上彼此不相对，在第二方向D2上至少离开区域47a的长度。由此，能够抑制因振动片50与导体43、45接触而在电极间发生短路的情况。另外，在振动器件1A中，覆膜47还具有区域47b。因此，主面50a露出的部分与一个端部43e、45e在第二方向D2至少离开由区域47a的长度与区域47b的长度之和来规定的长度。由此，能够进一步抑制在电极间发生短路的情况。
对于这样的振动器件1A，在第一比较对象的振动器件中，覆膜47不具有区域47a和区域47b，覆膜47的端面47c从第一方向D1看时被配置在主面11a和粘接部件55的外侧。主面50a露出的部分与一个端部43e、45e在第一方向D1彼此相对地配置。因此，在驱动第一比较对象的振动器件时，振动片50与导体43、45接触，可能在电极间发生短路。在第二比较对象的振动器件中，覆膜47的端面47c从第一方向D1看时被配置在与压电元件10的侧面11c相同的平面上。因此，在驱动第二比较对象的振动器件时，覆膜47与压电元件10的棱部接触，可能在压电元件10的棱部产生裂缝。
在振动器件1A中，区域47a在第一方向D1上与压电元件10分离。因此，能够抑制因区域47a与压电元件10接触而使压电元件10损伤。
压电元件10的位移发生在压电元件10的配置有内部电极19、21、23的区域。在振动器件1A中，区域47a从第一方向D1看时与内部电极19、21、23分离。因此，能够抑制因压电元件10的配置有内部电极19、21、23的区域与区域47a接触而阻碍压电元件10的位移。
在振动器件1A中，压电元件10通过粘接部件55与主面50a接合。覆膜47通过接合部件59与主面50a接合。粘接部件55和接合部件59彼此分离。因此，即使接合部件59为例如具有流动性的树脂，能够抑制其经由粘接部件55上而浸入到压电元件10与区域47a之间。因此，能够抑制由于浸入到压电元件10与区域47a之间的接合部件59而引起的配线基板40的平坦度降低。其结果，局部的负载难以作用于导体43、45，因而能够进一步抑制可靠性的降低。
在振动器件1、1A中，振动片50包含金属。包含金属的振动片50与由玻璃形成的振动片相比，具有高的Q值和强度。因此，振动器件1、1A的位移量增加。
压电元件10从第一方向D1看时被配置在振动片50的中央部。因此，在振动器件1、1A中，压电元件10的位移被有效地传递到振动片50。
外部电极13、15(13a、13b、15a、15b)没有配置在与振动片50粘接的主面11b，而配置在主面11a上，在主面11b上没有配置与内部电极19、21、23电连接的导体。外部电极13、15(13a、13b、15a、15b)从第一方向D1看时与主面11a的全部边缘分离。其结果，即使在振动片50包含金属的情况下，压电元件10(外部电极13、15和内部电极19、21、23)也与振动片50电绝缘。因此，难以发生压电元件10与振动片50的短路，振动器件1、1A的电可靠性提高。
压电基体11具有4个侧面11c，在各侧面11c没有露出各内部电极19、21、23。因此，在振动器件1、1A中，压电元件10与振动片50更可靠地电绝缘。
外部电极13a、13b、15a、15b从第一方向D1看时与各内部电极19、21、23的全部边缘分离。因此，在振动器件1、1A中，从第一方向D1看时，外部电极13a、13b、15a、15b与主面11a的边缘进一步分离。其结果，外部电极13a、13b、15a、15b与振动片50更可靠地电绝缘。
与内部电极21电连接的2个外部电极13a、13b在主面11a上相邻。与内部电极19、23电连接的2个外部电极15a、15b也在主面11a上相邻。2个外部电极13a、13b在振动器件1中经由连接部件61与导体43电连接。2个外部电极13a、13b在振动器件1A中经由连接部件65与导体43电连接。2个外部电极15a、15b在振动器件1中通过连接部件63与导体45电连接。2个外部电极15a、15b在振动器件1A中经由连接部件65与导体45电连接。因此，在振动器件1、1A中，能够提高压电元件10与配线基板40的电连接可靠性。
主面11a、11b从第一方向D1看时呈矩形状。4个外部电极13a、13b、15a、15b仅沿主面11a的边缘中的一边11d配置。因此，在振动器件1、1A中，容易实现4个外部电极13a、13b、15a、15b与配线基板40(导体43、45)的电连接。
2个外部电极13a、13b在振动器件1中经由连接部件61与导体43电连接。2个外部电极13a、13b在振动器件1A中经由连接部件65与导体43电连接。因此，在振动器件1、1A中，容易实现2个外部电极13a、13b与导体43的电连接。2个外部电极15a、15b在振动器件1中经由接部件63与导体45电连接。2个外部电极15a、15b在振动器件1A中经由连接部件65与导体45电连接。因此，容易实现2个外部电极15a、15b与导体45的电连接。
粘接压电元件10与振动片50的部件(粘接部件)55不包含导电性填料。因此，在粘接部件55中，与包含导电性填料的粘接部件相比，相同体积中包含的树脂成分多，粘接强度高。因此，在振动器件1、1A中，振动片50与压电元件10的接合强度高。
在压电元件10与振动片50之间，不存在上述粘接部件55以外的部件。因此，压电元件10的位移更有效地传递到振动片50。
在振动器件1中，压电元件10与在配置有压电元件10的振动片50上配置的配线基板40电连接。因此，第一高度位置与第二高度位置之差比第三比较对象的振动器件小。因此，在振动器件1中，作用在连接部件61、63的机械负载小。其结果，能够抑制外部电极13、15与导体43、45经由连接部件61、63的电连接的可靠性降低。在第三比较对象的振动器件中，外部电极13、15与隔着绝缘薄膜形成在振动片50上的导体经由导电性树脂电连接。第一高度位置与第二高度位置之差是外部电极13、15(13a、13b、15a、15b)与导体43、45的在第一方向D1的高度之差。
从第一方向D1看时，压电元件10与配线基板40分离。粘接部件55的表面55a将主面11a与主面43a连结，并且将主面11a与主面45a连结。表面55a从主面11a向主面43a、45a倾斜。因此，在振动器件1中，与压电元件10和配线基板40接触的振动器件相比较，连接部件61、63的形状变化平稳。因此，作用于连接部件61、63的机械负载更小。
连接部件61、63被配置在将压电元件10与振动片50粘接的部件55上。因此，在振动器件1中，容易形成连接部件61、63。
连接部件61、63的硬度比将压电元件10与振动片50粘接的部件55的硬度小。因此，在振动器件1中，与连接部件61、63的硬度为将压电元件10与振动片50粘接的部件55的硬度大的振动器件相比较，连接部件61、63容易随着压电元件10的位移而变形。其结果，能够抑制外部电极13、15与导体43、45经由连接部件61、63的电连接的可靠性降低。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的实施方式，可以在不超出它的要旨的范围内进行各种改变。
具有压电元件10的内部电极的数量、压电体层17a、17b、17c、17d的数量、外部电极13、15(13a、13b、15a、15b)的数量不限于上述的实施方式中公开的数量。
振动片50可以为电子仪器等的壳体。振动片50可以是电子仪器等的壳体之外的部件。此时，振动片50可以通过面粘接而被安装于壳体。
振动器件1A中，粘接部件55与接合部件59彼此接触，覆膜47可以不具有与主面50a露出的部分在第一方向D1彼此相对的区域。此时，即使在驱动振动器件1A时，也能够抑制因振动片50与导体43、45接触而在电极间发生短路的情况。另外，此时，覆膜47即使不具有区域47a、47b，也同样能够抑制在电极间发生短路。

Claims (6)

1.一种振动器件，其特征在于，包括：
具有第一主面的振动片；
与所述第一主面接合的压电元件；和
与所述第一主面接合并且与所述压电元件电连接的配线基板，
所述压电元件包括：
压电基体，其包含压电材料，且具有彼此相对的第二主面和第三主面以及与所述第二主面和所述第三主面相邻的侧面；
多个内部电极，其配置在所述压电基体内，在所述第二主面和所述第三主面的相对方向上彼此相对；和
多个外部电极，其配置在所述第二主面上，与所述多个内部电极中对应的内部电极电连接，
所述第三主面和所述侧面与所述第一主面接合，
所述配线基板具有：
树脂膜；
延伸配置在所述树脂膜上的多个导体；和
以覆盖所述多个导体的方式配置在所述多个导体上的覆膜，
所述多个导体的一个端部从所述覆膜露出，与所述多个外部电极中对应的外部电极电连接，
所述配线基板以所述覆膜与所述第一主面相对的方式配置，
所述覆膜与所述第一主面接合，
所述一个端部配置在对应的所述外部电极上，
所述覆膜具有从所述相对方向看时与所述压电元件重叠的重叠区域。
2.如权利要求1所述的振动器件，其特征在于：
所述重叠区域在所述相对方向上与所述压电元件分离。
3.如权利要求1或2所述的振动器件，其特征在于：
所述重叠区域从所述相对方向看时与所述内部电极分离。
4.如权利要求1所述的振动器件，其特征在于：
所述第三主面和所述侧面通过第一接合部件与所述第一主面接合，
所述覆膜通过第二接合部件与所述第一主面接合，
所述第一接合部件和所述第二接合部件彼此分离。
5.如权利要求2所述的振动器件，其特征在于：
所述第三主面和所述侧面通过第一接合部件与所述第一主面接合，
所述覆膜通过第二接合部件与所述第一主面接合，
所述第一接合部件和所述第二接合部件彼此分离。
6.如权利要求3所述的振动器件，其特征在于：
所述第三主面和所述侧面通过第一接合部件与所述第一主面接合，
所述覆膜通过第二接合部件与所述第一主面接合，
所述第一接合部件和所述第二接合部件彼此分离。
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Inventor after: Taki Chen

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Inventor before: Taki Chen

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