CN1753201A - 超声波振子 - Google Patents

Abstract

提供一种超声波振子，该超声波振子中压电元件和内部电极交替层叠，并具有与该内部电极导通的外部电极；该超声波振子具有：内部电极组，沿着与作为第1方向的层叠方向正交的第2方向和第3方向大致分成4部分；第1外部电极组和第2外部电极组，分别与上述内部电极组导通；通过对上述第1外部电极组和第2外部电极组施加交变电压，同时激励起主振动在上述第2方向上发生的纵振动模式、和主振动在上述第3方向上发生的弯曲振动模式，从而产生超声波椭圆振动；该超声波振子构成为，具有电极连接用导体膜，其沿着与上述层叠方向垂直的面上形成，并分别将上述第1外部电极组的预定的外部电极以及上述第2外部电极组的预定的外部电极电连接。

Description

超声波振子

技术领域

本发明涉及具有内部电极和压电元件层叠构造的超声波振子，特别涉及通过特别的电极布线结构而能够实现小型化的超声波振子。

背景技术

近年来，超声波马达作为替代电磁型马达的新型马达而受到关注。该超声波马达与以往的电磁型马达相比具有以下优点：a、没有齿轮的情况下可得到低速高推力；b、保持力大；c、冲程长，分辨率高；d、静音性好；e、不会发生磁噪声，也不会受到噪声的影响等。

作为具有这样的优点的以往的超声波马达，由本申请人提出了作为使用超声波振子的一个基本形式的直线超声波马达(例如参照日本专利申请特开平07-163162号公报，第0035～0040段，图7、图18)。

此外，将上述特性活用，提出了将振子与作为镜片保持部件的镜框一体地设置，通过振子使镜框相对于固定轴进退，将超声波马达用作照相机的镜框的进退移动用驱动源的技术(例如参照日本专利申请特开平08-179184号公报，摘要，图1)。

这里，说明以往的超声波振子和超声波马达的基本结构。

图1是说明用于以往的超声波马达中的超声波振子的结构例的图，图的上部为表示超声波振子的基本的主要部分的分解立体图，图的下部为组装成的超声波振子的正视图。

图1的下部所示的超声波振子1具有如下构造：将较薄的矩形的压电板2层叠多片，如图1的上部所示，将上部内部电极3a和下部内部电极3b的一对电极印刷在第1压电板2a上，将上部内部电极3c和下部内部电极3d的一对电极印刷在第2压电板2b上，将这些第1压电板2a和第2压电板2b交替层叠。

此外，超声波振子1在上述第1压电板2a和第2压电板2b层叠的最初和最后、以及在中央部中，插入有不施加电极的压电板4作为绝缘体，在中央部的压电板4上，在纵振动和弯曲振动的大致公共波节(節)的位置上设有孔5。

上述的上部内部电极3a和下部内部电极3b延长到超声波振子1的近前侧侧面而形成，而上部内部电极3c和下部内部电极3d延长到超声波振子1的后侧侧面而形成。

这些压电板2a和2b是在将电极印刷到PZT的印制电路基板上后进行定位、层叠，然后烧制而成的。

然后，如图1的下部所示，外部电极6将超声波振子1的上部内部电极3a和下部内部电极3b露出的近前侧面的4处配置为正极，将上部内部电极3c和下部内部电极3d露出的后侧面的4处配置为负极。

并且，通过引线7将近前面左上的外部电极6和右下的外部电极6连线而构成A相(正极)，同样地通过另一个引线7将近前面右上的外部电极6和左下的外部电极6连线而构成B相(正极)。

另外，虽然没有图示，但超声波振子1的朝后的面的4处的外部电极6也同样地布线，构成A相(负极)和B相(负极)。通过对外部电极A相、B相施加DC电压来进行分极处理。

此外，在超声波振子1的下表面的后述弯曲振动的振幅取大致极大值的位置上粘接着驱动接触部8，在上表面的弯曲振动的振幅取大致极大值的位置上也粘接着驱动接触部8。

以后，将图1的下部所示的粘接着驱动接触部8的状态的部件称作超声波振子1，将没有驱动接触部8的状态(将图1的上部所示的结构层叠、烧制、外部电极和引线的布线结束后的部件)称作振子主体1a。

在上述结构的超声波振子1中，如果对A相和B相的外部电极6施加相位差为π/2的交变电压，则能够在上述驱动接触部8的位置激励起较大的椭圆振动。

在图2的上部和中央，是示意地说明上述结构中通过向电极施加电压而被驱动振荡的超声波振子1的振子主体1a的超声波椭圆振动的立体图，图2的下部是为了使图2的中央的2次弯曲振动容易理解而仅用振子主体的轮廓线表示的图。

首先，如果对图1的下部所示的超声波振子1的A相电极6、6和B相电极6、6施加同相位的共振频率附近的交变电压，则如图2的上部所示，在振子主体1a上激励起由静止位置8和共振纵振动位置9构成的1次纵振动。此时，振子主体1a主要在长度方向上伸缩，并且中央部的上下左右的尺寸伸缩。

此外，在图1的下部中，如果对上述A相电极6、6和B相电极6、6施加逆相位的共振频率附近的交变电压，则如图2的中央所示，在振子主体1a上激励起由静止位置11和共振纵振动位置12构成的2次弯曲振动。此时，振子主体1a的各部分主要在图中的上下方向上振动。

这些振动通过用有限元法进行计算机解析就能够预测到，但在实际的超声波振动测量的结果中也能够验证这些预测。

另外，在图2的下部，除了静止位置11和共振纵振动位置12，还表示图1的下部所示的分别配置在振子主体1a上下的2个驱动接触部13的运动。

这样，为了将动力从振子主体1a有效地传递给驱动支撑体，驱动接触部13优选地固定配置在与超声波振子1的驱动支撑体对置方向的振动最高的位置或其附近。

此外，在图2的上部和中央，表示在图2的下部所示的作为振动的波节部的中央部14的位置上形成的、安装在图1的下部所示的孔5中的销部件15。

图3是示意地表示施加相位差为π/2的共振频率附近的交变电压时的超声波振子1的驱动接触部13的椭圆振动的图。

另外，在图3中将驱动接触部13用经由板状体16的连结型来表示。此外，驱动接触部13在为不经由板状体的各个单独的驱动接触部的情况下，以下所说明的椭圆振动的运动也相同。

图3的上部表示A相电极6、6比B相电极6、6所施加的交变电压的相位提前π/2时的动作，振子主体1a的底面的驱动接触部13做逆时针方向的旋转，而振子主体1a的上表面的驱动接触部13做顺时针方向的旋转。

并且，图3的下部表示A相电极6、6比B相电极6、6所施加的交变电压的相位落后π/2时的动作，振子主体1a的底面的驱动接触部13做顺时针方向的旋转，而振子主体1a的上表面的驱动接触部13做逆时针方向的旋转。

这样，优选为将振子主体1a的同一面的驱动接触部13配置在向相同方向旋转的位置，并且将对置面的驱动接触部13配置在向相反方向旋转的位置。由此，能够最有效地提取对于驱动支撑体的相对驱动力。

图4是表示超声波线性马达的超声波振子和作为驱动支撑体的2根轴的卡合的基本形式的图。另外，在图4中，对于与图3所示的结构相同的构成部分，标以与图3所示的构成部分相同的标号来表示。此外，省略了图1的下部所示的外部电极等的图示。

在图4中，超声波振子1被上部的固定轴17-1和下部的可动轴17-2从上下夹持，可动轴17的两端部分别被螺旋弹簧18从下向上推压施力。

并且，驱动接触部13和上下的轴17(17-1、17-2)的接触卡合部的形状，为圆棒状的导引轴17和驱动接触部13的凹状的接触部沿着圆棒状的导引轴17的外形的圆弧状。

由此，振子主体1a的由纵振动和弯曲振动合成的椭圆振动，经由4个驱动接触部13而作用在从上下夹住超声波振子1的轴17上，按照轴17的圆棒状的外形和超声波振子1的各驱动接触部13的凹状的圆弧形的接触面所形成的导引，超声波振子1在图中左右方向上进退移动。

在该超声波振子1上，虽然在图4中省略了图示，但在侧面上突设有图2的上部和中央所示的销部件15。用主体装置支撑上下的轴17(17-1、17-2)和螺旋弹簧18、将销部件15连结到被驱动体上，从而通过超声波振子1相对于上下的轴17的进退移动使被驱动体在相同方向上进退移动。

或者，用主体装置支撑销部件15、将上下的轴17(17-1、17-2)和螺旋弹簧18的支撑部件连结到被驱动体上，从而通过被超声波振子1驱动而左右进退移动的上下的轴17，经由支撑部件使被驱动体在同方向上进退移动。这就是超声波线性马达的动作原理。

无论如何，在上述的超声波直线马达中，超声波振子都担负着极为重要的作用。例如，在将超声波马达用作小型化尤其迅速发展的数字相机的镜框的进退移动用的驱动源的情况下，作为超声波马达的心脏部分的超声波振子的小型化本身也是当务之急。

发明内容

本发明的超声波振子，将压电元件和内部电极交替层叠，并具有与该内部电极导通的外部电极；该超声波振子具有：内部电极组，沿着与作为第1方向的层叠方向正交的第2方向和第3方向大致分割成4部分；第1外部电极组和第2外部电极组，分别与上述内部电极组导通；通过对上述第1外部电极组和第2外部电极组施加交变电压，同时激励起主振动在上述第2方向上发生的纵振动模式、和主振动在上述第3方向上发生的弯曲振动模式，从而产生超声波椭圆振动；构成为，具有电极连接用导体膜，所述电极连接用导体膜沿着与上述层叠方向垂直的面上形成，分别将上述第1外部电极组的预定的外部电极以及上述第2外部电极组的预定的外部电极电气地连接。

附图说明

图1是说明用来使用在以往的超声波马达中的超声波振子的结构例的图。

图2是示意地说明通过向以往的电极施加电压而被驱动振荡的超声波振子的振子主体的超声波椭圆振动的立体图，以及为了使2次弯曲振动容易理解而仅用振子主体的轮廓线表示的图。

图3是示意地表示施加相位差为π/2的共振频率附近的交变电压时的超声波振子的驱动接触部的椭圆振动的图。

图4是表示超声波直线马达的超声波振子和作为驱动支撑体的导引轴的卡合的基本形式的图。

图5的下方表示第1实施方式的超声波振子的分解立体图，上方是从层叠面一侧透视地表示构成图中向后方向的最终面(超声波振子的内面)的绝缘板的外部电极图案的图。

图6是第2实施方式的超声波振子的分解立体图。

图7是第3实施方式的超声波振子的分解立体图。

图8是第4实施方式的超声波振子的分解立体图。

图9是表示第5实施方式的超声波振子的分解立体图，是表示层叠结束后的长度方向的右端面的布线、柔性基板布线部及其内面的透视电极配置的图。

图10是表示第6实施方式的超声波振子的分解立体图，是表示层叠结束后的长度方向的右端面的布线、柔性基板布线部及其内面的透视电极配置的图。

图11是表示第7实施方式的超声波振子的分解立体图，是表示层叠结束后的正面的露出端子组、将它们连线的布线、柔性基板布线部及其内面的透视电极配置的图。

图12是表示第8实施方式的超声波振子的分解立体图，是表示将层叠结束后的正面的露出端子组连线的布线、柔性基板布线部及其内面的透视电极配置的图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。

(实施例1)

图5的下方表示第1实施方式的超声波振子的分解立体图，上方是从层叠面一侧透视地表示构成图中向后方向的最终面(超声波振子的内面)的绝缘板的外部电极图案的图。

在图5下方所示的超声波振子20中，首先在图的最前面(将其作为超声波振子20的前面)上配置A相外部布线用绝缘体21。接着，将具有第1内部电极图案的压电体22、和具有第2内部电极图案的压电体23交替地层叠预定的片数。接着，在图中向后方向最终面(将其作为超声波振子20的后面)上配置B相外部布线用绝缘体24。

换言之，上述的结构是在配置于最近前和最终面上的外部布线用绝缘板之间，交替地层叠由压电体22或23构成的压电元件、以及第1或第2内部电极图案构成的内部电极而成的形式。

另外，上述压电体和绝缘板是相同材料，有压电体实施了还原(poling，分极处理)，而绝缘板没有实施还原处理的差异。当然，也可以用与压电体不同的材料构成绝缘板。

在形成于上述压电体22和23上的第1和第2内部电极图案中，其内部电极以分别沿着与层叠方向正交的2方向、即图中的上下方向和左右方向大致分为4部分的形式配置。

并且，压电体22的第1内部电极图案是使2片A+内部电极25和2片B+内部电极26以避开固定有图2所示的销部件15的中央部14的方式分别交叉地配置。此外，压电体23的第2内部电极图案是使2片A-内部电极27和2片B-内部电极28以同样地避开中央部14的方式分别交叉地配置。

进而，在左右内部电极之间，与第1和第2内部电极图案一起，还形成有4个通孔电极29(29-1、29-2)。通孔电极29-1与同一面内上述分割为4部分的任意一片内部电极连接，通孔电极29-2在同一面内孤立配置。

并且，除了最前部和最后部的压电体22或23，连着内部电极的各通孔电极29-1还与前后的压电体22或23的孤立的通孔电极29-2连接。即，换言之，孤立的各通孔电极29-2与前后的压电体22或23的连着内部电极的各通孔电极29-1连接。

即，分割成4部分的各内部电极经由通孔电极29-1和29-2，将隔一片形成的自身图案和相同图案的内部电极导通。这样，自身图案和相同图案的内部电极彼此导通，形成8种内部电极组。

并且，在最近前的A相外部布线用绝缘体21上，形成有由8个外部电极31(31a～31h)构成的第1外部电极组。

这8个外部电极31分别经由各个通孔与最前部的压电体22的4个连着内部电极的通孔电极29-1和4个孤立的通孔电极29-2连接。

由此，上述第1外部电极组经由通孔电极29与上述内部电极组连接。

此外，在最终面的B相外部布线用绝缘体24上，形成有由8个外部电极32(32a～32h)构成的第2外部电极组。

这8个外部电极32分别经由各个通孔与最后部的压电体23的4个连着内部电极的通孔电极29-1和4个孤立的通孔电极29-2连接。

由此，上述第2外部电极组也经由通孔电极29与上述内部电极组连接。

并且，在最近前的A相外部布线用绝缘体21的第1外部电极组中，将经由各压电体22和23的左上的通孔电极29-1和29-2与各压电体22的左上的A+内部电极25组连接的外部电极31a、和经由位于距离各压电体22和23的右下高一级的通孔电极29-1和29-2与各压电体22的右下的A+内部电极25组连接的外部电极31f，通过绕过中央部而设置的A+外部电极导体膜33交叉连接。

由此，将在各压电体22中独立形成的左上的A+内部电极25组和右下的A+内部电极25组的公共电极连接。

此外，同样地，在最近前的A相外部布线用绝缘体21的第1外部电极组中，将经由位于距离各压电体22和23的左上低一级的通孔电极29-2和29-1与各压电体23的左上的A-内部电极27组连接的外部电极31b、和经由位于各压电体22和23的右下的通孔电极29-2和29-1与各压电体23的右下的A-内部电极27组连接的外部电极31e，也通过绕过中央部而设置的A-外部电极导体膜34交叉连接。

由此，将在各压电体23中独立形成的左上的A-内部电极27组和右下的A-内部电极27组的公共电极连接。

进而，在最终面的B相外部布线用绝缘体24的第2外部电极组中，将经由位于距离各压电体23和22的左下高一级的通孔电极29-2和29-1与各压电体22的左下的B+内部电极26组连接的外部电极32c、和经由位于各压电体23和22的右上的通孔电极29-2和29-1与各压电体22的右上的B+内部电极26组连接的外部电极32h，通过绕过中央部而设置的B+外部电极导体膜35交叉连接。

由此，将在各压电体22中独立形成的左下的B+内部电极26组和右上的B+内部电极26组的公共电极连接。

此外，同样地，在最终面的B相外部布线用绝缘体24的第2外部电极组中，将经由位于各压电体23和22的左下的通孔电极29-1和29-2与各压电体23的左下的B-内部电极28组连接的外部电极32d、和经由位于距离各压电体23和22的右上低一级的通孔电极29-1和29-2与各压电体23的右上的B-内部电极28组连接的外部电极32g，通过绕过中央部而设置的B-外部电极导体膜36交叉连接。

由此，将在各压电体23中独立形成的左下的B-内部电极28组和右上的B-内部电极28组的公共电极连接。

这样，通过通孔在超声波振子20的两个面(前面和后面)上将外部电极组取出，仅在该2个面上、即不使用其他的4个面，通过附加导体膜来将层叠在内部中的公共电极连线。

这样，通过电极连接用导体膜来进行内部层叠的公共电极的交叉布线，而不使用引线，所以不仅提高了组装性，而且超声波振子20的内外不会因导线而拥挤，因而可以将超声波振子20小型地形成。

此外，由于通过通孔来使电极间导通，所以，可以使用例如将表面和内面相互穿通的各个第1、第2电极组、第3、第4电极组的导通用交叉连接，由于只进行2个面的交叉连接就可以，所以不会有例如银焊布线时那样的因外部电极的折回而导致的在角部的断线的危险。

进而，由于外部电极以最小限度完成，所以因与外部部件的接触而带来短路的危险也较少，可以构成可靠性较高的超声波振子。

此外，由于用电极连接用导体膜来进行交叉布线，所以可以将交叉布线设置在超声波振子内部的层叠部，可以进一步消除断路的危险。

(实施例2)

图6是第2实施方式的超声波振子的分解立体图。在该图所示的超声波振子37中，内部层叠部38的结构与图5的情况同样，是将具有第1内部电极图案的压电体22和具有第2内部电极图案的压电体23交替地层叠预定的片数。

并且，对应于图5的后面的B相外部布线用绝缘体24的图6的B相用绝缘体39，是用来将B相内部电极组连线的内部布线，而不是外部布线。

即，在外面既没有电极也没有导体膜，而是在内面(层叠面)上，以将图5的后面的B相外部布线用绝缘体24的第2外部电极32(32a～32h)的配置原样移至内面上来代替的形状，配置有8个通孔电极41a～41h(在图中通孔电极41a～41f被遮挡而看不到)。

并且，通孔电极41c和41h通过B+内部导体膜42连接，通孔电极41d和41g通过B-内部导体膜43(在图中连接被遮挡而看不到)。

由此，与图5的情况相同，将在各压电体22中独立形成的左下的B+内部电极26组和右上的B+内部电极26组的公共电极连接，而且将在各压电体23上独立形成的左下的B-内部电极26组和右上的B-内部电极26组连接。

此外，在图6的超声波振子37中，在前面的绝缘板44的外表面上仅形成有8个外部电极(45a～45h)，没有通过导体膜的连接。

在本例中，取而代之，在前面的绝缘板44和内部层叠部38之间还配置有另一片A相用内部绝缘体46。

该A相用内部绝缘体46的电极结构与图5的前面的A相用内部绝缘体21的外部电极31的配置以及由导体膜33和34连接的结构完全相同，虽然在图中没有特别标以标号表示，但配置有8个(在图中下方的2个被挡住而看不到)内部通孔电极来代替8个外部电极。

并且，其中的2个和2个内部通孔电极分别与图5的情况同样地由2根导体膜连接。

由此，将在各压电体22中独立形成的左上的A+内部电极25组和右下的A+内部电极25组的公共电极连接，而且将在各压电体23上独立形成的左上的A-内部电极27组和右下的A-内部电极27组连接。

在其上层叠上述前面的绝缘板44，从外部覆盖A相用内部绝缘体46的2根导体膜的连接部。

换言之，该结构可以说是：前面的绝缘板44的由外部电极(45a～45h)构成的外部电极组中，分别经由通孔电极与分成2组的A+内部电极25组连接的外部电极45a和45f，通过A相用内部绝缘体46的导体膜的连接而连接成一体，而分别经由通孔电极与另外分成2组的A-内部电极27组连接的外部电极45b和45e，通过A相用内部绝缘体46的导体膜的连接而连接成一体。

同样，可以说是：分别经由通孔电极与分成2组的B+内部电极26组连接的外部电极45c和45h，通过B相用绝缘体39的B+内部导体膜42的连接而连接成一体；而分别经由通孔电极与另外分成2组的B-内部电极28组连接的外部电极45d和45g，通过B相用绝缘体39的B-内部导体膜43(图中被挡住而看不到)的连接而连接成一体。

因而，该从驱动基板向超声波振子37的布线，是将形成在前面的绝缘板44上的由外部电极45a、45b、45e、45f构成的第1外部电极组中的外部电极45a作为A+电极、将外部电极45b作为A-电极连接，将由外部电极45c、45d、45g、45h构成的第2外部电极组中的外部电极45h作为B+电极、将外部电极45g作为B-电极连接。

这样，在本实施例中，由于将导体膜附加在层叠内部上来进行内部电极组和外部电极的连接，所以此时不会像通过引线进行的连接那样，在超声波振子的前面或后面膨胀而使容积大型化，还由于没有在外侧配置导体膜，而减少了因异物接触等而发生导体膜断路的危险。

(实施例3)

图7是第3实施方式的超声波振子的分解立体图。在图示的超声波振子47中，内部的层叠部是将具有第1内部电极图案的压电体48和具有第2内部电极图案的压电体49交替地层叠预定片数。

形成在压电体48上的第1内部电极图案，是将压电体48的周边部留下空余部而分割成4部分，由左上和右下的2片交叉连接而配置的A相电极51和51、以及左下和右上的2片交叉连接而配置的B相电极52和52构成。

左上的A相电极51和右上的B相电极52分别具有从其内端部上延伸到压电体48的上端部、其端部露出到外部的连接用端子51a和52a。并且，左下的B相电极52和右下的A相电极51分别具有从其内端部下延伸到压电体48的下端部、其端部露出到外部的连接用端子52b和51b。

此外，形成在压电体49上的第2内部电极图案是由在压电体49的周边部和中央部留下空余部、形成在完全一个面上的公共接地电极53构成的。该公共接地电极53具有从其左端部中央延伸到压电体49的左端部、其端部露出到外部的连接用端子53a。

并且，在这些压电体48和49的层叠部的后部上层叠后面绝缘板54，在前部层叠内部绝缘板55及前面绝缘板56。在作为后面绝缘板54的层叠面的内表面上，形成有通过中央部14而从斜左下向斜右上延伸的导体膜57，该导体膜57的上下端部分别在后面绝缘板54的下端部和上端部露出到外部。

此外，在内部绝缘板55的与前面绝缘板56重合的面上，形成有通过中央部14并从斜左上向斜右下延伸的导体膜58，该导体膜58的上下端部分别在内部绝缘板55的下端部和上端部露出到外部。

并且，在前面绝缘板56的外表面上方，在对应于左上的A相电极51的连接用端子51a及内部绝缘板55的导体膜58的上端部的位置处、和对应于右上的B相电极52的连接用端子52a及后面绝缘板54的导体膜57的上端部的位置处，形成有外部电极59a和59b。此外，在前面绝缘板56的外表面左端部上，在对应于公共接地电极53的连接用端子53a的位置上形成有外部电极59c。

并且，在构成上述各部分层叠而形成柱状的长方体的层叠部的上表面和下表面上分别粘贴着连线用绝缘板61。此外，在层叠部的长度方向的一方的端面(图中左端面)上粘贴着大致四边形的连线用绝缘板62。

在上述上表面的连线用绝缘板61上，在其内表面上形成有2根导体膜63-1、63-2。

这2根导体膜63-1、63-2分别与在层叠部的上表面露出的上述连接用端子51a组、52a组、在内部绝缘板55的上端部露出的导体膜58的上端部、在后面绝缘板54的上端部露出的导体膜57的上端部、以及在前面绝缘板55的上部形成的外部电极59a和59b连接。

由此，经由上表面的连线用绝缘板61的导体膜63-1和连接用端子51a组，将各压电体48的左上的A相电极51组连接到前面绝缘板56的外部电极59a上。

此外，同样，经由上表面的连线用绝缘板61的导体膜63-2和连接用端子52a组，将各压电体48的右上的B相电极52组连接到前面绝缘板56的外部电极59b上。

此外，在下表面的连线用绝缘板61上，在其内表面上形成有2根导体膜64-1、64-2。

这2根导体膜64-1、64-2分别与在层叠部的下表面露出的上述连接用端子52b组、51b组、在内部绝缘板55的下端部露出的导体膜58的下端部、在后面绝缘板54的下端部露出的导体膜57的下端部连接。

由此，经由内部绝缘板55的导体膜58、连接用端子51b组、以及下表面的连线用绝缘板61的导体膜64-2，将各压电体48的右下的A相电极51组连接到前面绝缘板56的外部电极59a上；与刚才通过连线用绝缘板61连接到外部电极59a上的左上的A相电极51组一起，作为公共电极完成了到外部电极59a的连接。

这样，内部绝缘板55的导体膜58将上表面的连线用绝缘板61的导体膜63-1和下表面的连线用绝缘板61的导体膜64-2在层叠部内部交叉连接，由此，将左上的A相电极51组和右下的A相电极51组一起连线到前面绝缘板56的外部电极59b上。

此外，同样，通过如上述那样配置连线用绝缘板61，经由上表面的连线用绝缘板61的导体膜63-2、后面绝缘板54的导体膜57、下表面的连线用绝缘板61的导体膜64-1、以及连接用端子52b组，将各压电体48的左下的B相电极52组连接到前面绝缘板56的外部电极59b上；与刚才通过上表面的连线用绝缘板61连接到外部电极59b上的右上的B相电极52组一起，作为公共电极完成了到外部电极59b的连接。

此时，后面绝缘板54的导体膜57也将上表面的连线用绝缘板61的导体膜63-2和下表面的连线用绝缘板61的导体膜64-1在层叠部内部交叉连接，由此，将右上的B相电极52组和左下的B相电极52组一起连线到前面绝缘板56的外部电极59b上。

此外，在粘贴在层叠部的长度方向的一方的端面(图中左端面)上的连线用绝缘板62的内表面上，在对应于各压电体49的公共接地电极53的连接用端子53a和前面绝缘板56的外部电极59c的位置上，形成有导体膜62-1。

由此，经由导体膜62-1和连接用端子53a组，将公共接地电极53组一起连接到前面绝缘板56的外部电极59c上。

在本例中，电极连接用导体膜57、58、63-1、63-2、64-1、64-2、以及62-1，都形成在层叠部内或朝向层叠部内侧的面上。

因而，这种情况下不会像引线连接那样超声波振子的前面或后面膨胀而使容积大型化，进而由于导体膜没有配置在外侧，所以减少了因异物接触而导致导体膜断路的危险。

另外，在上述实施方式中，将预先形成了电极连接用导体膜63-1、63-2、64-1、64-2的连线用绝缘板61、和预先形成了导体膜62-1的连线用绝缘板62，连接到在层叠部的侧面外部露出的内部电极的连接用端子51a、52a、52b、51b、53a上。

但是，并不限于此，也可以沿着在层叠部的侧面外部露出的内部电极的上述连接用端子组的各配置形状，在层叠部的外部侧面上通过直接光蚀刻和烧制而形成例如金、银、或铝等导电体的布线膜。

如上所述，根据第2或第3实施方式，将交叉连接的电极连接用导体膜设在柔性基板上，所以能够用1个柔性基板进行电极的交叉连线和压电元件与驱动器的连接，没有连线错误的危险。

此外，与将外部电极设在超声波振子一侧的连线时相比，断路的危险较小，驱动器只要有A、B输出就可以，不会对驱动基板添加负担，能够将柔性基板的延伸部做得较细而增大柔性基板的柔软性，由此进一步增大了组装的自由度。

此外，由于在还原时柔性基板并不接触，所以消除了在电极连接用导体膜间发生还原的危险性。

(实施例4)

图8是第4实施方式的超声波振子65的分解俯视图。另外，在图8中，对于与图5和图6相同的结构部分标以与图5和图6相同的标号来表示。

图8是从上方开始依次透视地表示具有第2内部电极图案的压电体23、具有第1内部电极图案的压电体22、前面绝缘板66、柔性基板布线部67、及其内面的电极配置的图。

另外，在图8中，与图5和图6的情况同样，从预定片数的压电体22和23交替层叠的状态中分别仅抽取1片来表示。

层叠在这些层叠部的最前面的前面绝缘板66上，形成有8个带通孔的外部电极68(68a～68h)。

并且，外部电极68a经由各压电体22和23的左上的通孔电极29-1和29-2，与各压电体22的左上的A+内部电极25组连接。

此外，外部电极68b经由距离各压电体22和23的左上低一级的通孔电极29-2和29-1，与各压电体23的左上的A-内部电极27组连接。

此外，外部电极68c经由距离各压电体22和23的左下高一级的通孔电极29-1和29-2，与各压电体22的左下的B+内部电极26组连接。

此外，外部电极68d经由各压电体22和23的左下的通孔电极29-2和29-1，与各压电体23的左下的B-内部电极28组连接。

此外，外部电极68e经由位于各压电体22和23的右下的通孔电极29-2和29-1，与各压电体23的右下的A-内部电极27组连接。

此外，外部电极68f经由距离各压电体22和23的右下高一级的通孔电极29-1和29-2，与各压电体22的右下的A+内部电极25组连接。

此外，外部电极68g经由距离各压电体22和23的右上低一级的通孔电极29-2和29-1，与各压电体23的右上的B-内部电极28组连接。

并且，外部电极68h经由位于各压电体22和23的右上的通孔电极29-1和29-2，与各压电体22的右上的B+内部电极26组连接。

在该前面绝缘板66的8个带通孔的外部电极68(68a～68h)上，分别连接着图中下方所示的柔性基板布线部67的8个内面布线端子69(69a～69h)。

上述8个内面布线端子69(69a～69h)，分别经由配置在柔性基板布线部67的表面侧的8个表面布线端子71(71a～71h)和柔性基板布线部67的通孔而连接。

与柔性基板布线部67的内面布线端子69a连接的表面布线端子71a、和与内面布线端子69f连接的表面布线端子71f，通过绕开中央部而设置的表面导体膜72连接，其中的一个表面布线端子71f与表面的A+布线73连接。

由此，A+相的电压从柔性基板布线部67的A+布线73供给至配置在超声波振子65的各压电体22的左上及右下的A+内部电极25组。

此外，与柔性基板布线部67的内面布线端子69b连接的表面布线端子71b、和与内面布线端子69e连接的表面布线端子71e，通过绕开中央部而设置的表面导体膜74连接，其中的一个表面布线端子71e与表面的A-布线75连接。

由此，A-相的电压从柔性基板布线部67的A-布线75供给至配置在超声波振子65的各压电体23的左上及右下的A-内部电极27组。

进而，柔性基板布线部67的内面布线端子69c和69h，通过绕开中央部而设置的表面导体膜76连接，其中的一个内面布线端子69h经由表面布线端子71h与表面的B+布线77连接。

由此，B+相的电压从柔性基板布线部67的B+布线77供给至配置在超声波振子65的各压电体22的右上及左下的B+内部电极26组。

此外，柔性基板布线部67的内面布线端子69d和69g，也通过绕开中央部而设置的表面导体膜78连接，其中的一个内面布线端子69g经由表面布线端子71g与表面的B-布线79连接。

由此，B-相的电压从柔性基板布线部67的B-布线79供给至配置在超声波振子65的各压电体23的右上及左下的B-内部电极28组。

另外，在图的下方所示的柔性基板布线部67上，布线部全部由适当的绝缘性树脂等保护薄膜层(覆盖层)覆盖，但由表面的长度a表示的范围和由内面的长度b及c表示的范围除去了覆盖层。

该覆盖层的除去是以尽量降低与超声波振子65的振动动作有关的负载为目的，这样来处理的。

如上所述，在本例中，由于对柔性基板实施交叉连接布线来将公共电极组连线，所以这种情况也不需要引线，对于小型化是有效的。

此外，通过用柔性基板吸收内部电极交叉连接配置带来的位置差异，使驱动内部电极组的驱动器用A、B输出的1组就可以。

此外，由于在层叠部还原时没有连接柔性基板，所以不用担心在导体膜间产生还原，可以维持较高的可靠性。

(实施例5)

图9的上方表示第5实施方式的超声波振子80的分解立体图，其横向表示层叠结束后长度方向右端面81的布线，下方透视地表示与图8的情况同样的柔性基板布线部67及其内面的电极配置。

图9所示的超声波振子80由内部层叠部82和前面的外部布线板83构成。内部层叠部82为如下形状：图5、图6及图8所示的用来与各内部电极组的通孔电极29-1连接的延伸部分、即连接端子组，如图5所示那样，都在层叠部的长度方向右端面81和左端面(图示省略)延伸而露出到外部。

另外，在内部层叠部82中，对于具有与图5、图6及图8所示的结构相同功能的结构部分标以与图5、图6及图8中表示的标号相同的标号而表示。

在图9的上方所示的长度方向右端面81上，通过光蚀刻和烧制而形成有4根布线84e～84h。

这些布线84e、84f、84g和84h，分别与压电体23右下的A-内部电极27、压电体22右下的A+内部电极25、压电体23右上的B-内部电极28、以及压电体22右上的B+内部电极26连接，还分别与外部布线板83的外部布线85e～85h连接。

此外，虽然没有图示，但在内部层叠部82的长度方向左端面上也通过光蚀刻和烧制而形成有4根布线84a～84d。

这些布线84a、84b、84c、和84d，分别与压电体22左上的A+内部电极25、压电体23左上的A-内部电极27、压电体22左下的B+内部电极26、以及压电体23左下的B-内部电极28连接，还分别与外部布线板83的外部布线85a～85d连接。

即，外部布线板83的外部布线85a～85h分别对应着图8所示的前面绝缘板66的带通孔的外部电极68a～68h。

并且，在该外部布线板83的外部布线85(85a～85h)上，与图8所示同样地连接着柔性基板布线部67。

这样，根据本例，由于在压电体上没有形成通孔，所以能够将应对压电体的振动动作的应力造成的破坏的强度维持在较强的水平。

(实施例6)

图10的上方表示第6实施方式的超声波振子86的分解立体图，其横向表示层叠结束后长度方向右端面87的布线，下方透视地表示单面布线的柔性基板布线部88及其内面的电极配置。

在图10所示的超声波振子86中，内部层叠部89的结构以及长度方向右端面87和左端面的布线方式，与图5中图示或省略图示而说明的内部层叠部82及长度方向右端面81以及左端面的布线方式相同。

在本例中，前面的外部布线板91与图5的外部布线板83的情况稍有不同，在与图5的情况相同的外部布线85e～85h中，左侧的外部布线85a和85b分别通过绕开中央部而配置的导体膜92和93与右侧的外部布线85f和85e交叉连接。

由此，将各压电体22的左上和右下交叉连接而配置的A+内部电极25组(以下也参照图5)一起与外部电极85a和85f连接，将各压电体23的左上和右下交叉连接而配置的A-内部电极27组一起与外部电极85b及85e连接。

并且，通过将柔性基板布线部88与外部布线板91连接，上述一起连接的A+内部电极25组和A-内部电极27组，经由外部电极85f和85e配设在柔性基板布线部88的内侧面上的端子94f和94e，分别与柔性基板布线部88的驱动布线95及96连接。

另一方面，在柔性基板布线部88的内侧面上，分别通过绕开中央部而配置的导体膜97及98将端子94c及94d，与端子94h及94g交叉连接，所述端子94c及94d与外部布线板91的外部电极85c和85d连接，所述端子94h及94g与外部布线板91的外部电极85h和85g连接。

由此，外部布线板91的外部电极85c和85d以及85h和85g分别经经由柔性基板布线部88的交叉连接导体膜97、98连接。

并且，由此，通过外部电极85c、85h、柔性基板布线部88的端子94c、94h、以及导体膜97，将B+内部电极26组一起连接，然后再与柔性基板布线部88的驱动布线99连接。

此外，通过外部电极85d、85g、柔性基板布线部88的端子94d、94g、以及导体膜98，将B-内部电极28组一起连接，然后再与柔性基板布线部88的驱动布线101连接。

这样，在本例中，由于在外部布线板的A相用外部端子和柔性基板的B相用端子上分别形成有导体膜所形成的交叉连接，所以在柔性基板的端子上不需要设置如图5所示那样的销孔。

由此，降低了柔性基板的制造成本，并且柔性基板布线部变薄，所以能够减小作用在超声波振子86上的负荷。

(实施例7)

图11的上方表示第7实施方式的超声波振子102的分解立体图，其下方表示层叠结束后的在正面露出的内部电极端子组的配置，再下面表示对这些内部电极端子组通过光蚀刻和烧制的布线状态，再下面表示柔性基板布线部及其内面的电极配置。

在图11所示的超声波振子102中，内部的层叠部与图5到图6所示的平行于具有外部电极的绝缘板而在前后方向上层叠的结构不同，在本例中，表示相对具有外部电极的绝缘板，在上下方向上层叠压电体和内部电极的形态。

此外，在该形态中，将被还原的、即配置有内部电极的压电体103(103-1、103-2)组配置为，从上下夹着没有被还原的、即没有配置内部电极的压电体104组。

上述没有配置内部电极的压电体104组构成了激励起特定的振动模式的激励部。

如图11所示，通过内部电极105在各压电体103的左右被分开而形成、并被中央部的激励部(未还原的压电体104组)上下分割，从在层叠结束后的正面106露出的内部电极端子组107的配置可以看到，与图5～图6的情况同样地将内部电极105配置成8部分。

在本例中，通过将这些左右上下分散并在层叠结束后的正面106上露出的内部电极端子组107光蚀刻和烧制而形成电极膜，夹着层叠结束后的正面106的中央部而在左右形成各4个外部电极108。

并且，在这8个电极108上连接着与图5所示同样的柔性基板布线部67。

由此，配置成8部分中的各2个内部电极105的组，形成为4个公共内部电极组，分别与柔性基板布线部67的驱动布线73、75、77、和79连接。

(实施例8)

图12的上方表示第8实施方式的超声波振子109的分解立体图，其下方表示将在层叠结束后的正面露出的内部电极端子组连线的布线，再下面透视地表示柔性基板布线部及其内面的电极配置。

在图12所示的超声波振子109中，内部的层叠部与图5到图6所示的平行于具有外部电极的绝缘板而在前后方向上层叠的结构、以及图11所示的相对具有外部电极的绝缘板在上下方向层叠的结构都不同，在本例中，表示相对具有外部电极的绝缘板在左右方向上层叠压电体和内部电极的形态。

在本例中，带还原的压电体111组从左右夹着没有还原的压电体112组而配置。

如图12所示，通过内部电极113在各压电体111的左右被分开而形成、并被中央部的未还原的压电体112组上下分割，从在层叠结束后的正面114露出的内部电极端子组115的配置可以看到，与图5～图11的情况同样地将内部电极113配置成8部分。

在本例中，通过将这些左右上下分散并在层叠结束后的正面114上露出的电极端子组115光蚀刻和烧制而形成电极膜116，将它们一起连结。

并且，在这8个电极116上连接着与图5或图11所示同样的柔性基板布线部67。

由此，这种情况下配置成8部分中的各2个内部电极113组，形成为4个公共内部电极组，分别与柔性基板布线部67的4根驱动布线连接。

这样，在本发明中，通过特别的电极布线的结构，能够除去引线而使超声波振子小型化。

Claims (9)

1、一种超声波振子，其中压电元件和内部电极交替层叠，并具有与该内部电极导通的外部电极；该超声波振子具有：内部电极组，沿着与作为第1方向的层叠方向正交的第2方向和第3方向大致分成4部分；以及第1外部电极组和第2外部电极组，分别与上述内部电极组导通；通过对上述第1外部电极组和上述第2外部电极组施加交变电压，同时激励起主振动在上述第2方向上发生的纵振动模式、和主振动在上述第3方向上发生的弯曲振动模式，从而产生超声波椭圆振动；其特征在于，

具有电极连接用导体膜，所述电极连接用导体膜沿着与上述层叠方向垂直的面上形成，分别将上述第1外部电极组的预定的外部电极和上述第2外部电极组的预定的外部电极电连接。

2、如权利要求1所述的超声波振子，其特征在于，

具有通孔，所述通孔与上述电极连接用导体膜连接，在上述超声波振子内部沿着上述层叠方向形成，将上述内部电极组彼此电连接，并且分别导通至上述第1外部电极组和上述第2外部电极组。

3、如权利要求2所述的超声波振子，其特征在于，

上述电极连接用导体膜形成在上述超声波振子的表面上。

4、如权利要求2所述的超声波振子，其特征在于，

上述电极连接用导体膜形成在上述超声波振子的内部。

5、如权利要求1所述的超声波振子，其特征在于，

上述电极连接用导体膜形成在上述超声波振子的内部。

6、如权利要求1所述的超声波振子，其特征在于，

上述电极连接用导体膜形成在形成有供电用布线的柔性基板的面上。

7、如权利要求6所述的超声波振子，其特征在于，

具有多个上述电极连接用导体膜，其一部分形成在上述超声波振子的表面上。

8、一种超声波振子，其中压电元件和内部电极交替层叠，并具有与该内部电极导通的外部电极；该超声波振子具有：第1层叠部，至少具有沿着与作为第1方向的层叠方向正交的第2方向分成两部分的内部电极；第2层叠部，至少具有沿着上述第2方向分成两部分的内部电极；第1外部电极组，分别导通至上述第1层叠部的预定的各个内部电极而设置；以及第2外部电极组，分别导通至上述第2层叠部的预定的各个内部电极而设置；通过对该第1外部电极组和/或该第2外部电极组施加交变电压，同时激励起主振动在与上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向上发生的纵振动模式、和主振动在上述第1方向上发生的弯曲振动模式，从而产生超声波椭圆振动；其特征在于，

上述第1外部电极组和第2外部电极组均形成在沿着上述层叠方向的上述超声波振子的侧面上；以及

在形成有供电用布线的柔性基板上具有电极连接用导体膜，所述电极连接用导体膜将上述第1外部电极组的预定的外部电极和上述第2外部电极组的预定的外部电极电连接。

9、一种超声波振子，其中压电元件和内部电极交替层叠，并具有与该内部电极导通的外部电极；该超声波振子具有：第1层叠部，至少具有沿着与作为第1方向的层叠方向正交的第2方向分成两部分的内部电极；第2层叠部，至少具有沿着上述第2方向分成两部分的内部电极；第1外部电极组，分别导通至上述第1层叠部的预定的各个内部电极而设置；以及第2外部电极组，分别导通至上述第2层叠部的预定的各个内部电极而设置；通过对该第1外部电极组和/或第2外部电极组施加交变电压，同时激励起主振动在上述第1方向上发生的纵振动模式、和主振动在与上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向上发生的弯曲振动模式，从而产生超声波椭圆振动；其特征在于，

上述第1外部电极组和第2外部电极组均形成在沿着上述层叠方向的上述超声波振子的侧面上；以及

在形成有供电用布线的柔性基板上具有电极连接用导体膜，所述电极连接用导体膜将上述第1外部电极组的预定的外部电极和上述第2外部电极组的预定的外部电极电连接。

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