CN113228708B - 压电换能器 - Google Patents
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Abstract
多个梁部(122)各自与板状部(121)的外周侧面(122s)连接，并且延伸为远离板状部(121)。多个梁部(122)在外周侧面(121s)的周向上等间隔地排列。在从上下方向观察时，基端部(123)连接于多个梁部(122)各自的与板状部(121)侧相反侧的端部，并与板状部(121)配置为同心圆状，且是圆环状。在从上下方向观察时，多个梁部(122)各自从板状部(121)侧到基端部(123)侧具有彼此相同的外形，并且外形的至少一部分弯曲。在多个梁部(122)中的在上述周向上彼此相邻的梁部(122)彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部(122)的延伸方向延伸的狭缝(124)。
Description
技术领域
本发明涉及压电换能器。
背景技术
作为公开了压电换能器的结构的在先文献，有日本特表2016-536155号公报(专利文献1)、日本特开2017-22576号公报(专利文献2)以及国际公开第2013/042316号(专利文献3)。
在专利文献1记载的压电换能器中，移动单元通过与至少一个压电构件相关联的至少一个弯曲部与机械支撑件连接。压电构件发挥作用，使得通过施加于压电构件的电场而变形。由此，连接了压电构件的弯曲部挠曲。
在专利文献2记载的压电换能器具备基材、压电薄膜、上部电极以及下部电极。基材具有空洞。压电薄膜被基材支承，具有与空洞对置的可动膜部。在可动膜部形成有狭缝。狭缝将多个悬臂和加重部划分到可动膜部。多个悬臂相对于给定的对称中心配置为旋转对称。加重部与多个悬臂的前端部公共地结合，在对称中心具有重心。上部电极配置在压电薄膜的一个表面。下部电极配置在压电薄膜的另一个表面。
在专利文献3记载的压电换能器中，振动部具有振动板、压电元件、多个梁以及固定部。压电元件形成在振动板的上表面以及下表面中的至少一者。多个梁设置在振动板的外周的至少一部分。固定部设置在多个梁的外侧。多个梁各自从振动板到固定部在倾斜方向上形成为旋涡状。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2016-536155号公报
专利文献2：日本特开2017-22576号公报
专利文献3：国际公开第2013/042316号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1以及专利文献2各自记载的压电换能器中，在多个梁部中彼此相邻的梁部彼此的固定端和自由端相邻地配置，因此在压电换能器的驱动时彼此相邻的梁部彼此之间的间隙变大。在压电换能器经由空气振动进行输入输出的情况下，空气通过梁部彼此之间的间隙泄漏，因此相邻的梁部彼此之间的间隙变大会导致压电换能器的输入输出特性下降。
在专利文献3记载的压电换能器中，存在多个梁部中彼此相邻的梁部彼此之间的间隙大的部位，在压电换能器经由空气振动进行输入输出的情况下，空气在间隙大的部位泄漏，因此压电换能器的输入输出特性下降。
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种经由空气振动进行输入输出的压电换能器，其中，提高了输入输出特性。
用于解决课题的技术方案
基于本发明的压电换能器具备基部和隔膜部。隔膜部被基部间接地支承，位于比基部靠上侧。隔膜部不与基部重叠。隔膜部包含板状部、多个梁部以及基端部。在从上下方向观察时，板状部具有呈环状延伸的外周侧面。多个梁部各自与板状部的外周侧面连接，并且延伸为远离板状部。多个梁部在上述外周侧面的周向上等间隔地排列。在从上下方向观察时，基端部连接于多个梁部各自的与板状部侧相反侧的端部，并与板状部配置为同心圆状，且是圆环状。板状部以及多个梁部中的至少一者具有压电体层、上部电极层以及下部电极层。上部电极层配置在压电体层的上侧。下部电极层配置为夹着压电体层与上部电极层的至少一部分对置。在从上下方向观察时，多个梁部各自从板状部侧到基端部侧具有彼此相同的外形，并且外形的至少一部分弯曲。在多个梁部中的在周向上彼此相邻的梁部彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部的延伸方向延伸的狭缝。
发明效果
在经由空气振动进行输入输出的压电换能器中，能够使输入输出特性提高。
附图说明
图1是示出了本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的立体图。
图2是从II-II线箭头方向对图1所示的压电换能器进行观察的剖视图。
图3是省略一部分构件的图示而示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的立体图。
图4是从IV-IV线箭头方向对图3所示的压电换能器进行观察的剖视图。
图5是从上侧对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器进行观察时的部分放大俯视图。
图6是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在绝缘层的上表面设置了下部电极层、下部布线层以及下部电极焊盘的状态的剖视图。
图7是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下部电极层、下部布线层、下部电极焊盘以及绝缘层的上表面设置了压电体层的状态的剖视图。
图8是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在压电体层的上表面设置了上部电极层、上部布线层以及上部电极焊盘的状态的剖视图。
图9是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在压电体层以及绝缘层各自形成了狭缝的状态的图。
图10是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在支承层形成了狭缝的状态的图。
图11是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下侧基部形成了凹部的状态的图。
图12是从上侧对本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。
图13是从上侧对本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。
图14是从上侧对本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或相当的部分标注相同的附图标记，并不再重复其说明。
图1是示出了本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的立体图。图2是从II-II线箭头方向对图1所示的压电换能器进行观察的剖视图。另外，在图1中，用双点划线示出了II-II线箭头方向上的剖面的切断线。
如图1以及图2所示，本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100具备基部110和隔膜部120。
如图2所示，基部110包含下侧基部111和上侧基部112。上侧基部112层叠在下侧基部111上。在下侧基部111形成有凹部130。在本实施方式中，下侧基部111包含Si。上侧基部112包含SiO2。另外，在图1中，下侧基部111以及上侧基部112各自未进行图示。
如图2所示，隔膜部120位于比基部110靠上侧。隔膜部120具有假想外周缘120s。
如图2所示，在从上下方向观察时，基部110具有内周侧面110s。基部110的内周侧面110s位于隔膜部120的假想外周缘120s的正下方。因此，在从上下方向观察时，隔膜部120不与基部110重叠。
隔膜部120由后述的层叠体构成。在从上下方向观察时，上述层叠体从隔膜部120向外周侧伸出。层叠体伸出的部分配置在基部110的上表面。这样，隔膜部120被基部110间接地支承。
接着，使用对构成上述层叠体的构件中的一部分省略了图示的图，对本实施方式中的隔膜部120的结构的细节进行说明。
图3是省略一部分构件的图示而示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的立体图。图4是从IV-IV线箭头方向对图3所示的压电换能器进行观察的剖视图。另外，在图3中，用双点划线的线段示出了IV-IV线箭头方向上的剖面的切断线。
如图3以及图4所示，隔膜部120包含板状部121、多个梁部122以及基端部123。此外，如图3所示，在从上下方向观察时，隔膜部120具有假想圆形形状的外形。
如图3所示，在从上下方向观察时，板状部121具有呈环状延伸的外周侧面121s。在本实施方式中，在从上下方向观察时，外周侧面121s呈圆环状延伸。另外，像在后面叙述的那样，只要在驱动时多个梁部122各自的位移量相互大致相等，则外周侧面121s也可以不严格地呈圆环状延伸。在本实施方式涉及的压电换能器100中，在驱动时，板状部121在上下方向上产生位移。驱动时的压电换能器100的动作将在后面叙述。
多个梁部122各自与板状部121的外周侧面121s连接，并且延伸为远离板状部121。多个梁部122在外周侧面121s的周向上等间隔地排列。
在从上下方向观察时，基端部123连接于多个梁部122各自的与板状部121侧相反侧的端部，并与板状部121配置为同心圆状。在从上下方向观察时，基端部123为圆环状。如图4所示，在本实施方式中，在从上下方向观察时，基端部123位于内周侧面110s的内侧。
如图3所示，在从上下方向观察时，多个梁部122各自从板状部121侧到基端部123侧具有彼此相同的外形，并且外形的至少一部分弯曲。在本实施方式中，多个梁部122各自具有彼此相同的外形，使得关于板状部121的中心O成为点对称。另外，像在后面叙述的那样，只要在驱动时多个梁部122各自的位移相互大致相等，则多个梁部122各自的外形也可以不严格地相互成为点对称。
在本实施方式中，在从上下方向观察时，多个梁部122各自遍及从板状部121侧的端部到基端部123侧的端部的整个长度以恒定的曲率弯曲。此外，在从上侧对本实施方式涉及的压电换能器100进行观察时，多个梁部122各自向板状部121的外周侧面121s的周向的一侧弯曲为凸状。即，在本实施方式中，在从基端部123侧观察时，多个梁部122各自弯曲为右旋。另外，本实施方式中的多个梁部122的弯曲的方式并不限定于上述方式。关于变更了多个梁部122的外形的变形例，将在后面叙述。
在多个梁部122中的在上述周向上彼此相邻的梁部122彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部122的延伸方向延伸的狭缝124。在本实施方式中，狭缝124从板状部121的外周侧面121s延伸到基端部123。在本实施方式中，狭缝124维持恒定的间隔而进行延伸。另外，像在后面叙述的那样，只要在驱动时两侧的梁部122各自的位移相互大致相等，则狭缝124也可以不严格地维持恒定的间隔。狭缝124遍及从板状部121的外周侧面121s到基端部123的整个长度以恒定的曲率弯曲。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，将多个梁部122各自的外形决定为，在驱动时可抑制隔着该狭缝124彼此相邻的梁部彼此的外周侧面121s的径向上的位移之差。
图5是从上侧对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器进行观察时的部分放大俯视图。如图5所示，多个梁部122各自在部分122p朝向延伸方向Ep延伸，该部分122p在上述径向上位于基端部123与板状部121之间的中央。此外，多个梁部122各自在板状部121侧的部分122q朝向延伸方向Eq延伸。
在从上下方向观察时，在多个梁部122各自中，与在上述径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分122p相比，板状部121侧的部分122q更朝向板状部121的外周侧面121s的径向。具体地，将板状部121侧的部分122q以及板状部121的中心O相互连结并在上述径向上延伸的假想直线Rq和板状部121侧的部分122q处的延伸方向Eq所成的角，小于将在上述径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分122p以及板状部121的中心O相互连结并在上述径向上延伸的假想直线Rp和在上述径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分122p处的延伸方向Ep所成的角。
像这样，在本实施方式中，在从上下方向观察时，在多个梁部122各自中，与在板状部121的外周侧面121s的径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分122p相比，板状部121侧的部分122q更朝向上述径向。
接着，对构成板状部121以及多个梁部122各自的层叠体进行说明。
如图2所示，板状部121以及多个梁部122中的至少一者具有压电体层101、上部电极层102以及下部电极层103。在本实施方式中，板状部121具有压电体层101、上部电极层102以及下部电极层103。
在从上下方向观察时，压电体层101配置于板状部121的整体。压电体层101既可以包含多晶材料，也可以包含单晶材料。压电体层101包含锆钛酸铅(PZT)类的压电材料、氮化铝(AlN)、铌酸锂(LiNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等。
如图2所示，上部电极层102配置在压电体层101的上侧。如图1所示，在从上下方向观察时，上部电极层102具有圆形形状的外形，并配置为与板状部121成为同心圆状。
上部电极层102包含Pt等具有导电性的材料。也可以在上部电极层102与压电体层101之间配置有包含Ti等的密接层。
如图2所示，下部电极层103配置为夹着压电体层101与上部电极层102的至少一部分对置。如图1所示，下部电极层103具有圆形形状的外形，并配置为与板状部121成为同心圆状。在从上下方向观察时，下部电极层103的半径既可以大于上部电极层102的半径，也可以小于上部电极层102的半径，还可以与上部电极层102的半径相同。
下部电极层103包含Pt等具有导电性的材料。也可以在下部电极层103与压电体层101之间配置有包含Ti等的密接层。
如图2所示，板状部121还具备绝缘层104和支承层105。绝缘层104配置在压电体层101以及下部电极层103各自的下侧。构成绝缘层104的材料只要具有绝缘性就没有特别限定。在本实施方式中，绝缘层104包含SiO2。
支承层105在板状部121中配置在最下侧。在本实施方式中，支承层105包含Si。
如图1以及图2所示，在本实施方式中，多个梁部122中的至少一部分梁部122具有从上部电极层102延伸设置的上部布线层102x以及从下部电极层103延伸设置的下部布线层103x中的至少一者。
如图1所示，在从上下方向观察时，在多个梁部122中，上部布线层102x以及下部布线层103x各自关于中心O配置为点对称。
在多个梁部122中，具有上部布线层102x的梁部122和具有下部布线层103x的梁部122相互不同。在本实施方式中，全部的多个梁部122各自具有上部布线层102x或下部布线层103x。在从上下方向观察时，上部布线层102x以及下部布线层103x各自配置于多个梁部122，使得在板状部121的外周侧面121s的周向上相互不同。
上部布线层102x沿着梁部122延伸。如图1以及图3所示，上部布线层102x配设为比梁部122更加向基端部123侧伸出。
沿着多个梁部122中的一部分梁部122各自延伸的上部布线层102x与在比基端部123靠外侧沿着基端部123的周向延伸的上部布线层102y连接。
在上述周向上延伸的上部布线层102y与配置在比上部布线层102y更加靠周向外侧的上部电极焊盘102z连接。
下部布线层103x沿着梁部122延伸。如图1以及图3所示，下部布线层103x配设为比梁部122更加向基端部123侧伸出。
沿着多个梁部122中的一部分梁部122各自延伸的下部布线层103x与在比基端部123靠外侧沿着基端部123的周向延伸的下部布线层103y连接。
在上述周向上延伸的下部布线层103y与配置在比下部布线层103y靠外周侧的下部电极焊盘103z连接。虽然在本实施方式中，下部电极焊盘103z未露出在表面，但是也可以为了与外部电极连接而露出在表面。
如图2以及图4所示，在本实施方式中，多个梁部122各自还具有压电体层101、绝缘层104以及支承层105。在这些层中，构成梁部122的部分与构成板状部121的部分连续。
在多个梁部122各自中，上部布线层102x配置在压电体层101的上侧。下部布线层103x配置在压电体层101的下侧。在多个梁部122中，上部布线层102x和下部布线层103x配置为不在上下方向上相互对置。
如图1至图4所示，在本实施方式中，基端部123具有压电体层101、上部布线层102x、下部布线层103x、绝缘层104以及支承层105。在这些层中，构成基端部123的部分与构成梁部122的部分连续。
如图1至图4所示，在本实施方式中，包含压电体层101、上部布线层102x、下部布线层103x、绝缘层104以及支承层105的层叠体向比基端部123靠外周侧伸出，并被基部110支承。
在此，对本实施方式涉及的压电换能器100的驱动时的动作进行说明。在本实施方式涉及的压电换能器100的输出时，对上部电极焊盘102z以及下部电极焊盘103z各自施加电压。然后，通过上部布线层102x、102y以及下部布线层103x、103y各自对上部电极层102以及下部电极层103各自施加电压。其结果是，对位于被上部电极层102和下部电极层103夹着的位置的板状部的压电体层101施加电压。由此，具有被上部电极层102、下部电极层103以及绝缘层104所束缚的压电体层101的板状部121在上下方向上进行弯曲振动。
若板状部121像上述的那样弯曲，则配置在板状部121的周围的多个梁部122也在相同方向上变形，板状部121在上下方向上大幅产生位移而进行振动。这样，压电换能器100进行驱动。
以下，对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100的制造方法进行说明。
图6是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在绝缘层的上表面设置了下部电极层、下部布线层以及下部电极焊盘的状态的剖视图。如图6所示，通过剥离法、镀敷法或者蚀刻法等，在绝缘层104的上表面设置下部电极层103、下部布线层103x、103y以及下部电极焊盘103z。在图6中，未图示下部电极焊盘103z。
另外，在本实施方式中，具有下侧基部111、上侧基部112以及支承层105的层叠体作为所谓的SOI(Silicon on Insulator，绝缘体上的硅)基板而预先准备。绝缘层104通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法或PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)法等设置在SOI基板的支承层105的上表面。
图7是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下部电极层、下部布线层、下部电极焊盘以及绝缘层的上表面设置了压电体层的状态的剖视图。如图7所示，通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法或PVD(Physical VaporDeposition，物理气相沉积)法等在下部电极层103、下部布线层103x、103y、下部电极焊盘103z以及绝缘层104的上表面设置压电体层101。在图7中，未图示下部电极焊盘103z。
另外，在本实施方式涉及的压电换能器100的制造方法中，下部电极层103、下部布线层103x、103y、下部电极焊盘103z、绝缘层104以及压电体层101也可以通过与上述的工序不同的工序进行层叠。
在通过与上述的工序不同的工序来层叠这些层的情况下，首先，在与SOI基板分别准备的压电单晶基板，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在压电单晶基板分别层叠下部布线层103x、103y以及下部电极焊盘103z。在压电单晶基板、下部布线层103x、103y以及下部电极焊盘103z各自的下表面通过CVD法或PVD法等层叠绝缘层104。绝缘层104在通过化学机械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)等使下表面变得平坦之后与支承层105的上表面接合。然后，通过CMP等对压电单晶基板的上表面进行研削，将压电单晶基板调整为所希望的厚度，由此形成压电体层101。
图8是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在压电体层的上表面设置了上部电极层、上部布线层以及上部电极焊盘的状态的剖视图。如图8所示，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在压电体层101的上表面设置上部电极层102、上部布线层102x、102y以及上部电极焊盘102z。
图9是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在压电体层以及绝缘层各自形成了狭缝的状态的图。如图9所示，通过剥离法或蚀刻法等对压电体层101以及绝缘层104各自进行图案化。由此，在压电体层101以及绝缘层104各自形成狭缝124。
图10是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在支承层形成了狭缝的状态的图。如图10所示，通过剥离法或蚀刻法等对支承层105各自进行图案化。由此，在支承层105形成狭缝124。
图11是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下侧基部形成了凹部的状态的图。如图11所示，通过从下侧基部111的下表面侧对下侧基部111进行深度反应性离子蚀刻(Deep RIE：Deep Reactive Ion Etching)，从而在下侧基部111形成凹部130。
进而，通过从上侧基部112的下侧面对上侧基部112进行反应性离子蚀刻，从而在上侧基部112形成凹部130。通过这些工序，形成本实施方式中的隔膜部120，可制造如图2所示的本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100。
像上述的那样，在本实施方式涉及的压电换能器100中，多个梁部122在外周侧面121s的周向上等间隔地排列。此外，在从上下方向观察时，多个梁部122各自关于板状部121的中心O从板状部121侧到基端部123侧具有彼此相同的外形，并且外形的至少一部分弯曲。在多个梁部122中的在上述周向上彼此相邻的梁部122彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部122的延伸方向延伸的狭缝124。
由此，在使压电换能器100驱动时，多个梁部122各自中的在上述周向上彼此相邻的梁部122彼此的位移量变得相互大致相等。即，在从板状部121的外周侧面121s的周向观察时，彼此相邻的梁部122彼此之间的间隙不会扩大。因此，在压电换能器100的驱动时，可抑制空气从彼此相邻的梁部122彼此之间泄漏，能够使压电换能器100的输入输出特性提高。
进而，通过彼此相邻的梁部122彼此之间的狭缝124沿着位于两侧的梁部122的延伸方向延伸，从而能够抑制产生彼此相邻的梁部122彼此之间的间隙大的部分，因此能够抑制空气从彼此相邻的梁部122彼此之间的间隙泄漏。因此，在经由空气振动进行输入输出的压电换能器100中，能够使压电换能器100的输入输出特性提高。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，板状部121具有压电体层101、上部电极层102以及下部电极层103。多个梁部122中的至少一部分梁部122具有从上部电极层102延伸设置的上部布线层102x以及从下部电极层103延伸设置的下部布线层103x中的至少一者。
由此，能够不在多个梁部122各自配置电极而仅在板状部121配置电极而使其驱动，因此能够使压电换能器100的机电间的转换效率提高。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，在从上下方向观察时，上部布线层102x以及下部布线层103x各自关于中心O配置为点对称。
由此，在从上下方向观察时，隔膜部120的对称性提高，在压电换能器100的驱动时，能够抑制板状部121的一部分的位移量与其它部分相比不同，能够维持板状部121的振动的对称性，能够使压电换能器100的机电间的转换效率提高。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，在多个梁部122中，具有上部布线层102x的梁部122和具有下部布线层103x的梁部122相互不同。
由此，在梁部122中不会对压电体层施加电压，因此能够抑制在梁部122产生无用的寄生电容。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，在从上下方向观察时，基部110具有内周侧面110s。在从上下方向观察时，基端部123位于内周侧面110s的内侧。
由此，即使在基部110形成凹部130时产生了对准误差的情况下，也能够维持多个梁部122各自的长度，因此能够维持板状部121的振动的对称性，能够使压电换能器100的机电间的转换效率提高。
在本实施方式涉及的压电换能器100中，在从上下方向观察时，在多个梁部122各自中，与在板状部121的外周侧面121s的径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分122p相比，板状部121侧的部分122q更朝向上述径向。
由此，能够抑制在上述外周侧面的周向上彼此相邻的梁部122彼此的、距基端部123的距离长且位移量大的板状部121侧的部分122q处的相互之间的间隙变大。进而，在驱动时，能够在从在上述径向上位于基端部123与板状部121之间的中央的部分到板状部121的区间中进一步抑制在上述外周侧面的周向上彼此相邻的梁部122彼此之间的间隙的扩大，能够使压电换能器100的输入输出特性提高。
另外，在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100中，从上下方向观察时的多个梁部122各自的外形并不限于上述外形。以下，对多个梁部122各自的外形的变形例进行说明。
图12是从上侧对本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。如图12所示，在本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器100a中，在从上下方向观察时，多个梁部122a各自向板状部121的外周侧面121s的周向的另一侧弯曲为凸状。即，在本变形例中，在从基端部123侧观察时，多个梁部122a各自弯曲为左旋。
图13是从上侧对本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。如图13所示，在本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器100b中，在从上下方向观察时，在多个梁部122b各自中，板状部121侧的部分向外周侧面121s的周向的另一侧弯曲为凸状，基端部123侧的部分向外周侧面121s的周向的一侧弯曲为凸状。即，在本变形例中，在从基端部123侧对多个梁部122b各自进行观察时，在基端部123侧的端部弯曲为右旋，在板状部121侧的端部弯曲为左旋。
通过像这样构成多个梁部122b，从而能够缓解分别集中于多个梁部122b各自与板状部121的连接部分、以及多个梁部122b各自与基端部123的连接部分的应力，能够提高多个梁部122b的耐久性。
图14是从上侧对本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器进行观察的俯视图。如图14所示，在本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器100c中，在多个梁部122c各自中，板状部121侧的部分向外周侧面121s的周向的另一侧弯曲为凸状，基端部123侧的部分向外周侧面121s的周向的一侧弯曲为凸状。即，在本变形例中，在从基端部123侧对多个梁部122c各自进行观察时，在基端部123侧的端部弯曲为右旋，在板状部121侧的端部弯曲为左旋。
第3变形例涉及的多个梁部122c各自的弯曲的部分的曲率半径小于第2变形例涉及的多个梁部122b各自的弯曲的部分的曲率半径。其结果是，在第3变形例涉及的多个梁部122c各自中，梁部122c与板状部121的连接部位和梁部122c与基端部123的连接部位在板状部121的外周侧面121s的径向上排列。由此，在压电换能器100c的驱动时，能够维持板状部121的振动的对称性，能够使压电换能器100c的机电间的转换效率提高。
像上述的那样，在本发明的一个实施方式的第1变形例、第2变形例以及第3变形例涉及的压电换能器100a～100c中的任一者中，多个梁部122a～122c各自都从板状部121侧到基端部123侧具有彼此相同的外形，并且外形的至少一部分弯曲。多个梁部122a～122c各自中的、在上述外周侧面的周向上彼此相邻的梁部122a～122c彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部122a～122c的延伸方向延伸的狭缝124。由此，在本发明的一个实施方式的第1变形例、第2变形例以及第3变形例涉及的压电换能器100a～100c中的任一者中，均提高了输入输出特性。
应认为，此次公开的实施方式在所有的方面均为例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的含义以及范围内的所有的变更。
附图标记说明
100、100a、100b、100c：压电换能器，101：压电体层，102：上部电极层，102x、102y：上部布线层，102z：上部电极焊盘，103：下部电极层，103x、103y：下部布线层，103z：下部电极焊盘，104：绝缘层，105：支承层，110：基部，110s：内周侧面，111：下侧基部，112：上侧基部，120：隔膜部，120s：假想外周缘，121：板状部，121s：外周侧面，122、122a、122b、122c：梁部，122p：基端部侧的部分，122q：板状部侧的部分，123：基端部，124：狭缝，130：凹部，Ep、Eq：延伸方向，O：中心，Rp、Rq：假想直线。
Claims (8)
1.一种压电换能器，具备：
基部；以及
隔膜部，被所述基部间接地支承，位于比所述基部靠上侧，
所述隔膜部不与所述基部重叠，并且包含：
板状部，在从上下方向观察时，具有呈环状延伸的外周侧面；
多个梁部，与所述板状部的所述外周侧面连接，并且延伸为远离所述板状部，在所述外周侧面的周向上等间隔地排列；以及
圆环状的基端部，在从上下方向观察时，连接于所述多个梁部各自的与板状部侧相反侧的端部，与所述板状部配置为同心圆状，
所述板状部具有：压电体层；上部电极层，配置在该压电体层的上侧；以及下部电极层，配置为夹着所述压电体层与所述上部电极层的至少一部分对置，
在从上下方向观察时，所述多个梁部各自从所述板状部侧到基端部侧具有彼此相同的外形，并且该外形的至少一部分弯曲，
在所述多个梁部中的在所述周向上彼此相邻的梁部彼此之间，设置有沿着位于两侧的梁部的延伸方向延伸的狭缝。
2.根据权利要求1所述的压电换能器，其中，
所述多个梁部中的至少一部分梁部具有从所述上部电极层延伸设置的上部布线层以及从所述下部电极层延伸设置的下部布线层中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的压电换能器，其中，
在从上下方向观察时，所述上部布线层以及所述下部布线层各自关于所述板状部的中心配置为点对称。
4.根据权利要求2所述的压电换能器，其中，
在所述多个梁部中，具有所述上部布线层的梁部和具有所述下部布线层的梁部相互不同。
5.根据权利要求3所述的压电换能器，其中，
在所述多个梁部中，具有所述上部布线层的梁部和具有所述下部布线层的梁部相互不同。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的压电换能器，其中，
在从上下方向观察时，所述基部具有内周侧面，
在从上下方向观察时，所述基端部位于所述内周侧面的内侧。
7.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的压电换能器，其中，
在从上下方向观察时，在所述多个梁部各自中，与在所述外周侧面的径向上位于所述基端部与所述板状部之间的中央的部分相比，所述板状部侧的部分更朝向所述板状部的所述外周侧面的所述径向。
8.根据权利要求6所述的压电换能器，其中，
在从上下方向观察时，在所述多个梁部各自中，与在所述外周侧面的径向上位于所述基端部与所述板状部之间的中央的部分相比，所述板状部侧的部分更朝向所述板状部的所述外周侧面的所述径向。
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