CN111715501A - 微机电系统器件及电子设备 - Google Patents

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CN111715501A CN202010192790.3A CN202010192790A CN111715501A CN 111715501 A CN111715501 A CN 111715501A CN 202010192790 A CN202010192790 A CN 202010192790A CN 111715501 A CN111715501 A CN 111715501A
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大桥幸司
清濑摄内
狭山朋裕
铃木博则
今井克浩
松本泰幸
上条隆弘
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Abstract

本发明涉及微机电系统器件及电子设备。在接合第一部件及第二部件并将用于连通设置于第一部件及第二部件之间的密封空间与外部空间的连通部设置于第二部件时,第一部件和第二部件有可能破损。为此,微机电系统器件具备:第一部件;第二部件,在与所述第一部件之间形成密封空间;以及第三部件,配置于所述第一部件与所述第二部件之间,并接合于所述第一部件及所述第二部件,所述第三部件比所述第一部件及所述第二部件的刚度小,所述第三部件设有连通所述密封空间与外部空间的连通部。

Description

微机电系统器件及电子设备
技术领域
本发明涉及微机电系统(MEMS)器件及电子设备。
背景技术
以往,已知有在一对基板之间设有空间的MEMS器件(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1中,作为MEMS器件,公开了一种进行超声波的收发的超声波器件。该超声波器件包括设有多个超声波换能器的元件基板和接合于元件基板的密封板。元件基板具有:具有开口部的基板主体部、覆盖开口部的振动膜及设置在与振动膜对应的位置处的压电元件。这种元件基板耐外部应力弱,有可能因外部应力而破损。相对于此,通过将密封板接合于元件基板,能够加强元件基板。
另外,专利文献1中,在密封板与元件基板之间形成有允许驱动超声波换能器的密封空间。当封闭该密封空间时,由于密封空间与外部空间之间的压力差,超声波换能器有可能破损。因此,专利文献1的超声波器件中,在密封板上设有使密封空间与外部空间连通的连通路径,使得在内部空间与外部空间之间不产生压力差。
然而,如果在密封板上设置连通路径,则密封板的强度大幅度降低,并且当超声波器件被施加冲击时,密封板有可能破损。另外,当使密封板的连通路径的开口端与元件基板相对而将密封板抵接于元件基板时,从外部施加的应力集中在连通路径的开口端附近,与连通路径的开口端附近接触的元件基板有可能破损。
此外,上述问题是通过用于加强的第二部件来加强易破损的第一部件且在第一部件与第二部件之间形成密封空间的各种MEMS器件、包括该MEMS器件的电子设备中共同的问题。
例如,例示出将作为第二部件的加强板接合于作为设有静电致动器等驱动元件的第一部件的基板并进行加强的MEMS器件。在这样的MEMS器件中,有时在基板与加强板之间设置用于驱动驱动元件的驱动空间。此时,如果在加强板上设置连通驱动空间与外部空间的连通路径,则与上述同样地,加强板的强度大幅度降低,并且基板和加强板有可能破损。
专利文献1:日本专利特开2018-098580号公报
发明内容
第一应用例的MEMS器件具备:第一部件;第二部件,在与所述第一部件之间形成密封空间;以及第三部件,配置于所述第一部件与所述第二部件之间,并接合于所述第一部件及所述第二部件,所述第三部件比所述第一部件及所述第二部件的刚度小,所述第三部件设有连通所述密封空间和外部空间的连通部。
在本应用例的MEMS器件中,优选地,所述第一部件和所述第三部件通过粘弹性部件接合,所述第二部件和所述第三部件通过粘弹性部件接合。
在本应用例的MEMS器件中,所述第三部件具有粘弹性,并接合于所述第一部件及所述第二部件。
在本应用例的MEMS器件中,优选地,所述第三部件是抗蚀剂用树脂。
在本应用例的MEMS器件中,优选地,所述第一部件是具备振动部并通过所述振动部的振动进行超声波的发送及接收中至少任一方的基板,所述第二部件是加强所述基板的加强板。
在本应用例的MEMS器件中,所述第三部件设置成包围在所述振动部的周围,所述连通部沿所述振动部的外周配置。
第二应用例的电子设备具备上述第一应用例的MEMS器件和控制MEMS器件的控制部。
附图说明
图1是示出第一实施方式的超声波装置的概要结构的框图。
图2是示出第一实施方式的超声波器件的示意性俯视图。
图3是示出第一实施方式的超声波器件的超声波基板的示意性俯视图。
图4是沿图2中的A-A线切割超声波器件时的剖视图。
图5是沿图2的B-B线切割超声波器件时的剖视图。
图6是第一实施方式的接合层的示意性俯视图。
图7是示出第二实施方式的超声波器件的示意性剖视图。
图8是第二实施方式的中间部件的示意性俯视图。
图9是示出第三实施方式的超声波器件的示意性俯视图。
图10是示出第三实施方式的接合层的示意性俯视图。
图11是沿图9的C-C线切割超声波器件时的剖视图。
图12是沿图9的D-D线切割超声波器件时的剖视图。
图13是示出变形例2涉及的超声波器件的接合层的一例的图。
图14是示出变形例2涉及的中间部件的一例的图。
附图标记说明
10、10A、10B…超声波器件(MEMS器件);13…压电元件;14…振动部;20…控制部;100…超声波装置(电子设备);110…超声波基板(第一部件);111…基板主体;111A…开孔;111B…壁部;112…振动板;112A…封闭部;113…压电元件;113A…第一电极;113B…压力膜;113C…第二电极;113D…驱动端子;113E…公共端子;114…振动部;120、120A…密封板(第二部件);121…凹部;122…切口部;123…连通孔;130、130A、130B…接合层(第三部件);131…开口部;132、132A、132B…流路槽(连通部);140、140A…中间部件(第三部件);141…开口部;12…流路槽(连通部);142A…流路孔(连通部);150…第一接合层;160…第二接合层;S…密封空间;Tr…超声波换能器。
具体实施方式
第一实施方式
以下,对第一实施方式进行说明。
图1是示出本实施方式的超声波装置100的概要结构的框图。
本实施方式的超声波装置100是包括作为MEMS器件的超声波器件10的电子设备。如图1所示,该超声波装置100包括超声波器件10和控制超声波器件10的控制部20。
在本实施方式的超声波装置100中,控制部20控制超声波器件10,并从超声波器件10发送超声波。而且,当超声波被对象物反射,并由超声波器件10接收反射波时,控制部20基于从超声波的发送定时到超声波的接收定时的时间,计算从超声波器件10到对象物的距离。
以下,具体说明这种超声波装置100的结构。
超声波器件10的结构
图2是示出超声波器件10的示意性俯视图。图3是示出超声波器件10的超声波基板110的示意性俯视图。图4是沿图2中的A-A线切割超声波器件10时的剖视图,图5是沿图2的B-B线切割超声波器件10时的剖视图。
如图4及图5所示,超声波器件10包括作为第一部件的超声波基板110、作为第二部件的密封板120及作为第三部件的接合层130,并且通过由接合层130接合超声波基板110及密封板120而构成。
需要注意的是,在下面的说明中,将从密封板120朝向超声波基板110的方向作为Z方向,将与Z方向正交的方向作为X方向,并将与Z方向及X方向正交的方向作为Y方向。另外,关于X方向、Y方向及Z方向,在不包括朝向的情况下有时也称为方向。
超声波基板110的结构
如图4及图5所示,超声波基板110包括基板主体111、振动板112及压电元件113。
基板主体111由Si等半导体基板构成,并且是用于支承振动板112的具有规定厚度的基板。
在基板主体111上设有沿X方向及Y方向以二维阵列状配置的多个开孔111A。这些开孔111A是沿Z方向贯通基板主体111的通孔。另外,在基板主体111的-Z侧设有振动板112,开孔111A的-Z侧的开口端被振动板112封闭。也就是说,基板主体111中未设置开孔111A的部分构成壁部111B,振动板112配置在该壁部111B上。
如上所述,振动板112设置于基板主体111的-Z侧。振动板112的厚度尺寸为相对于基板主体111足够小的厚度尺寸。这里,振动板112中封闭开孔111A的部分构成封闭部112A,由该封闭部112A和压电元件113构成超声波换能器Tr。
压电元件113配置于各封闭部112A的-Z侧。如图4及图5所示,该压电元件113通过依次层叠第一电极113A、压电膜113B及第二电极113C而构成。此外,可以在压电元件113与振动板112之间设置其它膜层。
压电元件113通过在第一电极113A与第二电极113C之间施加电压而伸缩。通过压电元件113伸缩,设有该压电元件113的振动板112的封闭部112A振动,从超声波换能器Tr发送超声波。
另外,当从开孔111A向封闭部112A输入超声波时,封闭部112A振动,并且在压电元件113的压电膜113B的上下产生电位差。因此,通过检测在第一电极113A与第二电极113C之间产生的电位差,能够检测超声波的接收。
如图3所示,在如上所述的超声波基板110中,多个超声波换能器Tr沿X方向及Y方向配置成阵列状。另外,在下面的说明中,将超声波基板110中配置有多个超声波换能器Tr的区域、即图3所示的由点划线包围的区域称为振动部114。
在本实施方式中,第一电极113A沿Y方向形成为直线状,并连接到设置于±Y端部的驱动端子113D。也就是说,在Y方向上相邻的超声波换能器Tr中,第一电极113A是共用的,构成一个信道CH。另外,沿X方向配置有多个信道CH。因此,能够将独立的驱动信号分别输入到与各信道CH对应的驱动端子113D,并且能够分别单独地驱动各信道CH。
另一方面,如图3所示,第二电极113C在X方向上形成为直线状,各第二电极113C的±X侧端部彼此连接并连接到公共端子113E。这些第二电极113C经由公共端子113E电连接到驱动电路30,并且被施加相同的公共电位。
密封板120的结构
密封板120是加强超声波基板110的加强板,构成本公开的第二部件。如图2所示,在从Z方向的俯视观察时密封板120构成为与超声波基板110大致相同的尺寸和相同的形状。
如图4及图5所示,在密封板120的+Z侧的面上,与超声波基板110的振动部114相对的部分设有凹部121。由密封板120的凹部121、超声波基板110及后述接合层130的开口部131夹持而成的密封空间S成为允许各超声波换能器Tr的封闭部112A振动的空间。
形成密封空间S的凹部121的深度根据从超声波基板110输出的超声波的波长来设定。具体而言,优选地,将超声波的波长设定为λ,从超声波基板110到凹部121的底面的距离设定为λ/4的奇数倍。也就是说,在本实施方式中,从超声波基板110向+Z侧发送超声波,但当驱动超声波换能器Tr时,向封闭部112A的-Z侧也发送超声波(回波)。这里,通过如上所述那样设定凹部121的深度,能够将由凹部121的底面反射的回波与从超声波换能器Tr向+Z侧发送的超声波的相位错开,能够衰减超声波。
此外,在本实施方式中,超声波装置100基于从超声波的发送定时到接收被对象物反射的超声波时的接收定时为止的时间,计算从超声波器件10到对象物的距离,因此如上所述那样设定凹部121的深度,但可以根据超声波测量的目的,适当地设定凹部121的深度。例如,在向对象物发送超声波,测量穿过对象物的超声波的声压,从而检测对象物的厚度的情况下,需要增加发送超声波的声压。在此情况下,例如,可以将从超声波基板110到凹部121底面的距离设为λ/4的偶数倍,放大发送超声波。
另外,在本实施方式中,为了形成密封空间S,在密封板120上形成凹部121,但也可以构成为不设置凹部121。在本实施方式中,具有规定厚度的接合层130设置在超声波基板110与密封板120之间,后面进行详细描述。在接合层130的厚度足够大且能够形成超声波换能器Tr可充分驱动的密封空间S的情况下,可以构成为不设置凹部121。也就是说,可以构成为根据接合层130的厚度,在超声波基板110与密封板120之间形成密封空间S。
在本实施方式的密封板120中,在从Z方向的俯视观察时,切口部122设置于密封板120的周边中与设置在超声波基板110上的驱动端子113D及公共端子113E相对的一部分。通过切口部122,使驱动端子113D和公共端子113E露出,并且能够将信号线容易地连接到超声波基板110。
进而,在密封板120中,在从Z方向的俯视观察时从与振动部114重叠的区域远离规定尺寸的位置处设有连通孔123。连通孔123是沿Z方向贯通密封板120的通孔。如图2及图5所示,连通孔123与形成在接合层130中的流路槽132连通,后面进行详细描述。
接合层130的结构
图6是沿Z方向观察本实施方式的接合层130的俯视图。
接合层130由刚度比超声波基板110小且比密封板120小的材料构成。在本实施方式中,作为接合层130,由具有粘弹性的抗蚀剂用树脂形成。因此,如图4及图5所示,接合层130的+Z侧的面通过该接合层130的粘性而接合于超声波基板110,接合层130的-Z侧的面通过该接合层130的粘性而接合于密封板120。也就是说,通过接合层130将超声波基板110与密封板120接合。
如图2、图4及图5所示,在从Z方向的俯视观察时,接合层130未形成在与超声波基板110的振动部114重叠的位置,而是设置成包围在与振动部114重叠的区域(密封空间S)的周围。也就是说,接合层130在从Z方向的俯视观察时与振动部114重叠的位置,设有形成密封空间S的一部分的开口部131。
另外,如图6所示,在接合层130中形成有流路槽132。如图4或图5所示,该流路槽132是从接合层130的超声波基板110侧的面贯通至接合层130的密封板120侧的面的槽。另外,在从Z方向的俯视观察时,流路槽132的一端P1连接于开口部131而与密封空间S连通。另外,流路槽132的另一端P3设置在与设置于密封板120的连通孔123相对的位置,并连接到连通孔123。也就是说,流路槽132将密封空间S和与外部空间连通的连通孔123相连,构成连通密封空间S与外部空间的连通部。
更具体而言,如图6所示,在从Z方向的俯视观察中,流路槽132从与开口部131连接的一端P1延伸设置到比开口部131的周缘靠外侧规定距离的位置P2,进而从位置P2沿开口部131的周缘围绕开口部131大约一周,延伸设置到与连通孔123相对的另一端P3。也就是说,在从Z方向观察超声波器件10时,流路槽132配置成包围振动部114的周缘。
包括这样的流路槽132的接合层130例如能够通过抗蚀剂用树脂等弹性体材料容易地形成。例如,在使用正型光致抗蚀剂的情况下,在超声波基板110的振动板112上形成正型光致抗蚀剂,利用激光光源等对开口部131及流路槽132的形成位置照射规定波长的光并将其去除,由此能够形成接合层130。
控制部20的结构
返回到图1,对控制部20进行说明。
控制部20包括驱动超声波器件10的驱动电路30和运算部40。另外,除此以外,控制部20还可以包括存储用于控制超声波装置100的各种数据、各种程序等的存储部。
驱动电路30是用于控制超声波器件10的驱动的驱动电路,例如图1所示,包括基准电位电路31、切换电路32、发送电路33及接收电路34等。
基准电位电路31连接到超声波器件10的第二电极113C的公共端子113E,对第二电极113C施加基准电位。
切换电路32连接到驱动端子113D、发送电路33及接收电路34。该切换电路32由开关电路构成,并且在将各驱动端子113D分别与发送电路33连接的发送连接及将各驱动端子113D分别与接收电路34连接的接收连接之间进行切换。
发送电路33连接到切换电路32及运算部40。而且,在切换电路32切换到发送连接时,发送电路33基于运算部40的控制,向各超声波换能器Tr输出脉冲波形的驱动信号,并从超声波器件10发送超声波。
运算部40例如由CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等构成,经由驱动电路30控制超声波器件10,并通过超声波器件10实施超声波的收发处理。
即,运算部40将切换电路32切换到发送连接,根据发送电路33驱动超声波器件10,实施超声波的发送处理。另外,在刚发送超声波之后,运算部40将切换电路32切换到接收连接,通过超声波器件10接收被对象物反射的反射波。然后,运算部40例如使用从超声波器件10发送超声波的发送定时起到接收到接收信号为止的时间和空气中的声速,通过ToF(Timeof Flight:飞行时间)法来计算从超声波器件10到对象物的距离。
本实施方式的作用效果
本实施方式的超声波装置100包括超声波器件10和控制超声波器件10的控制部20。而且,超声波器件10包括超声波基板110、在与超声波基板110之间形成密封空间S的密封板120、以及配置在超声波基板110与密封板120之间且接合于超声波基板110及密封板120的接合层130。而且,该接合层130比超声波基板110及密封板120的刚度小,在接合层130设有连通密封空间S与外部空间的流路槽132。
因此,在本实施方式中,由于在密封板120上未设置连通部,因此密封板120的强度高,即使因冲击等而被施加应力,密封板120也不易破损。因此,能够抑制由于密封板120的破损引起的水分等的侵入、由于侵入的水分等引起的超声波换能器Tr的性能降低。
另外,在如以往那样使设有超声波基板侧开口的凹槽的密封板与超声波基板抵接的情况下,当被施加了应力时,该应力集中在凹槽的开口端附近,超声波基板有可能破损。与此相对,在本实施方式中,在刚度比超声波基板110和密封板120小的接合层130上设置流路槽132。在此情况下,即使当应力沿接合层130的流路槽132的开口端集中时,应力也被接合层130吸收。因此,能够抑制超声波基板110和密封板120的破损。
在本实施方式中,接合层130具有粘弹性,并且接合于超声波基板110及密封板120。
在此情况下,不需要使用其它接合材料进行接合层130与超声波基板110之间的接合及接合层130与密封板120之间的接合。由此,实现结构的简化。
另外,在本实施方式中,接合层130由抗蚀剂用树脂构成。
这样的抗蚀剂用树脂可以通过蚀刻等容易地图案化为期望的形状,并且具有优异的制造效率。因此,能够高精度地形成用于形成密封空间S的空间或流路槽132。
本实施方式的超声波基板110是包括振动部114并通过设置于振动部114的超声波换能器Tr的封闭部112A的振动进行超声波的收发的基板,密封板120是加强超声波基板110的加强板。
在如本实施方式那样使振动部114的封闭部112A振动而发送超声波的超声波器件10中,为了节省电力并增大封闭部112A的振动位移,需要使封闭部112A的厚度变薄。在此情况下,超声波基板110的刚度小且容易破损。与此相对,在本实施方式中,通过接合密封板120,能够加强超声波基板110,并且能够更适当地抑制超声波基板110的破损。
在本实施方式中,接合层130设置成包围在振动部114的周围,流路槽132沿振动部114的外周配置。
在这样的结构中,与从密封空间S到连通孔123设有直线状槽的结构相比,流路槽132的流路长度变长。因此,即使水分等异物从连通孔123侵入,也不易到达密封空间S中,能够保护配置于密封空间S内的各压电元件113免受异物的影响。
第二实施方式
接着,对第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中,通过作为第三部件的接合层130接合超声波基板110和密封板120。与此相对,在第二实施方式中,配置于作为第一部件的超声波基板110和作为第二部件的密封板120之间的第三部件不具有足以获得充分接合强度的粘性,这一点不同于上述第一实施方式。
需要注意的是,在下面的说明中,对已经说明的事项标注相同的附图标记,并省略或简化其说明。
图7是第二实施方式的超声波器件10A的示意性剖视图。图8是构成超声波器件10A的中间部件140的示意性俯视图。此外,图7所示的剖视图是与连接图8的P1-P2的直线对应的剖视图。
在本实施方式中,超声波器件10A包括超声波基板110和密封板120,在这些超声波基板110及密封板120之间设有作为第三部件的中间部件140。该中间部件140由刚度比超声波基板110及密封板120小的弹性体构成,例如由弹性体材料构成。
如图8所示,中间部件140具有与第一实施方式的接合层130相同的形状,并且在从Z方向的俯视观察时与振动部114重叠的位置,设有用于形成密封空间S的开口部141。另外,中间部件140设有连接到开口部141和连通孔123并连通密封空间S与外部空间的流路槽142。该流路槽142的流路形状与第一实施方式的相同,并且流路槽142的一端P1连接到开口部141,并从开口部141延伸设置到外侧的位置P2,从位置P2沿开口部141的周缘以包围振动部114的方式围绕大约一周,并延伸设置到与连通孔123相对的另一端P3。
另外,在本实施方式中,中间部件140和超声波基板110通过作为粘弹性部件的第一接合层150接合。同样地,中间部件140和密封板120通过作为粘弹性部件的第二接合层160接合。作为第一接合层150及第二接合层160,与第一实施方式同样地可以使用容易图案化的抗蚀剂用树脂等。
另外,这些第一接合层150及第二接合层160优选地比中间部件140的刚度小。通过使第一接合层150及第二接合层160吸收应力,例如能够抑制因施加于中间部件140的应力超过弹性限度而残留变形的不良情况。
在如上所述的本实施方式的超声波器件10A中,在超声波基板110与密封板120之间设有刚度比超声波基板110或密封板120小的中间部件140,在该中间部件140上设有连通密封空间S与外部空间的流路槽142。因此,在本实施方式的超声波器件10A中,与第一实施方式同样地,由于在密封板120上未设置连通部,因此能够增强密封板120的强度。另外,在施加应力时,能够通过第一接合层150及第二接合层160吸收应力,因此能够抑制超声波基板110和密封板120的破损。
另外,在本实施方式中,超声波基板110及中间部件140通过作为粘弹性部件的第一接合层150接合,密封板120及中间部件140通过作为粘弹性部件的第二接合层160接合。在这样的结构中,可以选择粘性不高的部件作为形成流路槽142的中间部件140,并且能够提高设计自由度。
第三实施方式
接着,对第三实施方式进行说明。
在上述第一实施方式及第二实施方式中,流路槽132、142构成为与设置于密封板120的连通孔123连接。在此情况下,由于采用在密封板120上设置通孔的结构,因此密封板120的强度稍微降低。
与此相对,第三实施方式中,在密封板120上未设置连通孔123,这一点和上述第一实施方式及第二实施方式不同。
图9是本实施方式的超声波器件10B的示意性俯视图,图10是超声波器件10B的接合层130A的示意性俯视图。另外,图11是沿C-C线切割图9的超声波器件10B时的剖视图,图12是沿D-D线切割图9的超声波器件10B时的剖视图。
在本实施方式中,与第一实施方式同样地,超声波器件10B包括超声波基板110和密封板120A,这些超声波基板110及密封板120A通过具有粘弹性的接合层130A接合。
这里,在本实施方式中,如图9所示,在密封板120A上未设置沿Z方向贯通密封板120A的连通孔123。
而且,在本实施方式中,接合层130A设有图9至图12所示的流路槽132A。该流路槽132A是在从Z方向的俯视观察时从构成密封空间S的开口部131连通至接合层130A外缘的槽。
也就是说,如图10所示,流路槽132A从与开口部131连接的一端P1延伸设置到比开口部131的周缘靠外侧规定距离的位置P2,并从位置P2沿开口部131的周缘围绕开口部131大约一周,进而朝向接合层130A的外周缘延伸设置,另一端P4从接合层130A的外周缘与外部空间连通。
在如上所述的本实施方式中,在密封板120A上未设置通孔,因此可以使密封板120的强度更强,并且能够进一步抑制因冲击等而被施加应力时的密封板120的破损。
此外,在上述示例中,例示了在接合层130A上设置从构成密封空间S的开口部131连通至接合层130A外缘的流路槽132A的结构,但是也可以对第二实施方式应用同样结构的流路槽。也就是说,第二实施方式的超声波器件10A的中间部件140可以包括从构成密封空间S的开口部141连通至面向外部空间的中间部件140外缘的流路槽。
变形例
需要注意的是,本发明并不限定于上述各实施方式及变形例,通过适当组合能够实现本发明目的的范围内的变形、改良及各实施方式等而得到的结构也包括在本发明中。
变形例1
在第一实施方式及第三实施方式中,例示了流路槽132作为设置于接合层130的连通部,并且示出该流路槽132是相对于Z方向从接合层130与超声波基板110接合的面贯通至接合层130与密封板120接合的面的槽的示例。然而,流路槽132的槽深度并不限定于此。例如,流路槽132可以从与超声波基板110接合的面形成为具有规定深度的凹槽。或者,流路槽132可以从与密封板120接合的面形成为具有规定深度的凹槽。
在第二实施方式中,同样地流路槽142也可以是中间部件140中与超声波基板110相对的面及与密封板120相对的面中任一方开口的凹槽。
另外,中间部件140可以由3D打印机等造型装置制造而成,在此情况下,也可以在中间部件140的内部形成管状流路孔作为连通部。
变形例2
在上述各实施方式中,例示了以下结构:作为连通部的流路槽132、132A、142从形成密封空间S的开口部131延伸设置到规定距离的位置,进而在从该位置沿周向围绕振动部14的周缘大约一周之后,与外部空间连通。
与此相对,连通部只要形成为从密封空间S到外部空间的流路长度变长,则可以是任意形状。
图13是示出变形例2涉及的接合层130B的一例的图。例如,如图13所示,流路槽132B可以从形成密封空间S的开口部131朝向接合层130B的外周缘以弯曲形状形成。图13示出在接合层130B中形成流路槽132B的示例,但如第二实施方式所示的中间部件140的流路槽142也可以具有如图13所示的弯曲形状。
另外,如上述变形例1所示,在通过3D打印机形成中间部件140并设置环状流路孔作为连通部的情况下,也可以将流路孔形成为立体结构。
图14是示出变形例2涉及的中间部件140A的一例的图。
例如,如图14所示,中间部件140A包括形成密封空间S的开口部141和包含连接部142A1、螺旋部142A2及外部连通部142A3的流路孔142A。连接部142A1是从与开口部141连接的连接端Q1延伸设置到与开口部141的外侧相隔规定距离的位置Q2的部分。螺旋部142A2是从位置Q2沿开口部141的周向呈螺旋形状延伸设置到位置Q3的部分。外部连通部142A3是从位置Q3延伸设置到中间部件140A外周的位置Q4的部分,并且与外部空间连通。在这样的流路孔142A中,能够进一步延长流路长度,并且能够进一步抑制异物侵入密封空间S。
变形例3
在上述实施方式中,通过由弹性体材料等构成中间部件140,使得中间部件140的刚度小于超声波基板110及密封板120的刚度。与此相对,可以采用通过在中间部件140的内部形成多个孔并使其成为海绵形状,以使中间部件140的刚度小于超声波基板110和密封板120的刚度的结构。
变形例4
在第一实施方式中,超声波基板110由沿Y方向排列的一列超声波换能器Tr构成一个信道CH,但例如也可以由沿X方向及Y方向排列的多个超声波换能器Tr构成信道CH。
另外,沿X方向配置有多个信道CH,但信道CH可以构成为沿Y方向配置有多个,也可以构成为在X方向及Y方向上配置有多个。
进而,示出了由多个超声波换能器Tr构成一个信道CH的示例,但也可以是能够独立地驱动多个超声波换能器Tr中的每个的结构。
变形例5
在上述各实施方式中,超声波基板110包括具有开孔111A的基板主体111、用于封闭开孔111A的振动板112及配置于振动板112的封闭部112A的压电元件113,但并不限定于此。
例如,超声波基板也可以包括基板、隔着气隙与基板相对配置的振动膜、配置在与基板的振动膜相对的位置的下电极、及配置在与振动膜的下电极相对的位置的上电极。在此情况下,由上电极和下电极构成静电致动器,并对静电致动器施加周期驱动电压,从而能够使振动膜振动并输出超声波。
变形例6
在上述实施方式中,例示了进行超声波的发送及接收中至少任一方的超声波器件10作为MEMS器件,但并不限定于此。
例如,可以例示用于从设置于压力室的喷嘴喷出存储在压力室中的液体的驱动装置作为MEMS器件。在这样的驱动装置中,作为第一部件,可以使用与上述各实施方式中说明的超声波基板110大致相同的驱动基板。即,驱动基板包括具有开孔的基板主体、用于封闭开孔的振动板及配置于振动板的封闭部的压电元件。另外,配置驱动装置,使得基板主体的与振动板相反的一侧面向压力室内。
在此情况下,上述各实施方式中的超声波换能器Tr作为喷出液体的喷出元件发挥功能。也就是说,通过向压电元件施加电压,可以增加压力室的压力并从喷嘴喷出液体。通过配置驱动装置使得各通道分别面向不同的压力室,从而能够控制从多个压力室喷出液体。这样的驱动装置例如能够适当地应用于喷墨打印机的喷墨头。

Claims (7)

1.一种微机电系统器件,其特征在于,具备:
第一部件;
第二部件,在与所述第一部件之间形成密封空间;以及
第三部件,配置于所述第一部件与所述第二部件之间,并接合于所述第一部件及所述第二部件,
所述第三部件比所述第一部件及所述第二部件的刚度小,
所述第三部件设有连通所述密封空间和外部空间的连通部。
2.根据权利要求1所述的微机电系统器件,其特征在于,
所述第一部件和所述第三部件通过粘弹性部件接合,
所述第二部件和所述第三部件通过粘弹性部件接合。
3.根据权利要求1所述的微机电系统器件,其特征在于,
所述第三部件具有粘弹性,并接合于所述第一部件及所述第二部件。
4.根据权利要求3所述的微机电系统器件,其特征在于,
所述第三部件是抗蚀剂用树脂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微机电系统器件,其特征在于,
所述第一部件是具备振动部并通过所述振动部的振动进行超声波的发送及接收中至少任一方的基板,
所述第二部件是加强所述基板的加强板。
6.根据权利要求5所述的微机电系统器件,其特征在于,
所述第三部件设置成包围在所述振动部的周围,
所述连通部沿所述振动部的外周配置。
7.一种电子设备,其特征在于,具备:
权利要求1至6中任一项所述的微机电系统器件;以及
控制微机电系统器件的控制部。
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