JP2003078995A - Piezoelectric acoustic device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子音響機器，通
信機器などに使用される圧電音響装置に関し、特に引出
電極の構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric acoustic device used in electronic acoustic equipment, communication equipment and the like, and more particularly to the structure of an extraction electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の圧電音響装置は、その用途に応
じて圧電スピーカや圧電ブザーなどと呼ばれており、近
年、携帯電話・携帯情報端末・電子計算機などの分野で
多用されている。従来の圧電スピーカについて図１３を
参照して説明する。図１３は従来の圧電スピーカの側面
図である。2. Description of the Related Art This type of piezoelectric acoustic device is called a piezoelectric speaker or a piezoelectric buzzer according to its application, and has been widely used in the fields of mobile phones, personal digital assistants, electronic calculators, etc. in recent years. A conventional piezoelectric speaker will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a side view of a conventional piezoelectric speaker.
【０００３】この圧電スピーカ１００は、円板状の圧電
素子１１０，１２０と、圧電素子１１０，１２０の一方
の表面に貼り合わされた振動板１３０と、振動板１３０
の周縁部を固定する環状のケース（図示省略）とを備え
ている。The piezoelectric speaker 100 includes disk-shaped piezoelectric elements 110 and 120, a diaphragm 130 attached to one surface of the piezoelectric elements 110 and 120, and a diaphragm 130.
And an annular case (not shown) for fixing the peripheral portion of the.
【０００４】圧電素子１１０，１２０は、圧電体と内部
電極を積層した構造となっている。圧電素子１１０，１
２０の両面には電極膜（図示省略）が形成されている。
電極膜はスルーホール（図示省略）を介して内部電極と
接続している。The piezoelectric elements 110 and 120 have a structure in which a piezoelectric body and internal electrodes are laminated. Piezoelectric element 110, 1
Electrode films (not shown) are formed on both surfaces of 20.
The electrode film is connected to the internal electrode via a through hole (not shown).
【０００５】圧電素子１１０，１２０の圧電体層の材料
としては、圧電性セラミックス（ジルコン酸チタン酸鉛
（略してＰＺＴ），チタン酸バリウム，ジルコン酸鉛，
チタン酸鉛などを主成分とするセラミックス）が用いら
れる。As the material for the piezoelectric layer of the piezoelectric elements 110 and 120, piezoelectric ceramics (lead zirconate titanate (PZT for short), barium titanate, lead zirconate,
Ceramics containing lead titanate as a main component is used.
【０００６】振動板１３０は、圧電素子１１０，１２０
よりやや径の大きい円板状の金属板からなる。振動板１
３０の材料としては、例えばＦｅ−Ｎｉ系ステンレス材
料が用いられる。この振動板１３０は、圧電素子１１
０，１２０の電極膜と導通接続している。The vibrating plate 130 includes piezoelectric elements 110 and 120.
It consists of a disk-shaped metal plate with a slightly larger diameter. Diaphragm 1
As the material of 30, for example, a Fe—Ni-based stainless material is used. The vibrating plate 130 is used for the piezoelectric element 11
It is electrically connected to the electrode films of 0 and 120.
【０００７】この圧電スピーカ１００には、リード線１
５０及び１５１が半田付けにより接続されている。リー
ド線１５０は、一方の圧電素子１１０の電極膜に半田付
けされている。また、リード線１５１は、振動板１３０
に半田付けされている。さらに、一方の圧電素子１１０
の電極膜と他方の圧電素子１２０の電極膜は配線１５２
により導通接続されている。The piezoelectric speaker 100 has lead wires 1
50 and 151 are connected by soldering. The lead wire 150 is soldered to the electrode film of the one piezoelectric element 110. Further, the lead wire 151 is connected to the diaphragm 130.
Is soldered to. Further, one piezoelectric element 110
And the electrode film of the piezoelectric element 120 on the other side are the wiring 152
Are electrically connected.
【０００８】このような圧電スピーカ１００では、リー
ド線１５０と１５１との間に駆動信号を印加すると、圧
電素子１１０及び１２０が径方向に伸縮する。ところ
が、圧電素子１１０及び１２０は振動板１３０に固着し
ており、且つ、振動板１３０の周縁部がケースに固定さ
れているため、圧電素子１１０，１２０及び振動板１３
０は上下に振動する。これにより、圧電スピーカ１００
は駆動信号にしたがって発音する。In such a piezoelectric speaker 100, when a drive signal is applied between the lead wires 150 and 151, the piezoelectric elements 110 and 120 expand and contract in the radial direction. However, since the piezoelectric elements 110 and 120 are fixed to the diaphragm 130 and the peripheral edge of the diaphragm 130 is fixed to the case, the piezoelectric elements 110 and 120 and the diaphragm 13 are fixed.
0 vibrates up and down. As a result, the piezoelectric speaker 100
Sounds in accordance with the drive signal.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
圧電音響装置については、利用される機器の小型化に伴
い、薄型化の要望が高まっている。そして、この要望を
満たすべく、積層技術の高度化及び圧電材料の最適化な
どにより、圧電素子１１０，１２０及び振動板１３０の
薄型化が進んでいる。具体的には、圧電素子１１０，１
２０の厚さがそれぞれ６０μｍ，振動板１３０の厚さが
３０μｍという圧電スピーカ１００が開発されている。By the way, with regard to such a piezoelectric acoustic device, there is an increasing demand for a thinner device as the equipment used is made smaller. In order to meet this demand, the piezoelectric elements 110 and 120 and the diaphragm 130 are being made thinner by advancing the lamination technology and optimizing the piezoelectric material. Specifically, the piezoelectric elements 110, 1
A piezoelectric speaker 100 has been developed in which the thickness of 20 is 60 μm and the thickness of the diaphragm 130 is 30 μm.
【００１０】しかし、従来の構造を有する圧電スピーカ
１００では、圧電素子１１０，１２０及び振動板１３０
が薄型化するに伴い、リード線１５０，１５１や配線１
５２の半田フィレット１６０の厚さを無視できないよう
になってきた。具体的には、半田フィレット１６０の厚
みは通常３００μｍ〜５００μｍ程度になる。したがっ
て、従来の構造を有する圧電スピーカ１００では薄型化
に限界があった。However, in the piezoelectric speaker 100 having the conventional structure, the piezoelectric elements 110 and 120 and the diaphragm 130 are used.
As the thickness becomes thinner, the lead wires 150 and 151 and the wiring 1
The thickness of the solder fillet 160 of 52 cannot be ignored. Specifically, the thickness of the solder fillet 160 is usually about 300 μm to 500 μm. Therefore, the piezoelectric speaker 100 having the conventional structure has a limitation in thinning.
【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは薄型化を容易に実現で
きる圧電音響装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric acoustic device capable of easily realizing a thin structure.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１では、両面に電極膜が形成された圧電素子
と、この圧電素子の一方の電極膜と接合した振動板とを
備えた圧電音響装置において、粘着性及び導電性を有す
る接着剤により圧電素子の電極膜に接着された帯状の引
出電極を備えたことを特徴とするものを提案する。In order to achieve the above object, in claim 1, a piezoelectric element having electrode films formed on both surfaces thereof and a vibration plate bonded to one electrode film of the piezoelectric element are provided. It is proposed that the piezoelectric acoustic device further comprises a strip-shaped extraction electrode adhered to the electrode film of the piezoelectric element with an adhesive having adhesiveness and conductivity.
【００１３】本発明によれば、帯状の引出電極を粘着性
及び導電性を有する接着剤により圧電素子の電極膜に接
着しているので、引出電極と圧電素子との接続部を薄く
形成できる。According to the present invention, the strip-shaped lead electrode is adhered to the electrode film of the piezoelectric element by the adhesive having adhesiveness and conductivity, so that the connecting portion between the lead electrode and the piezoelectric element can be formed thin.
【００１４】また、請求項２では、請求項１記載の圧電
音響装置において、振動板の両面に圧電素子を備えると
ともに、各圧電素子に接着された引出電極を互いに導通
接続したことを特徴とするものを提案する。According to a second aspect of the present invention, in the piezoelectric acoustic device according to the first aspect, the piezoelectric elements are provided on both surfaces of the diaphragm, and the extraction electrodes bonded to the respective piezoelectric elements are electrically connected to each other. Suggest things.
【００１５】本発明によれば、各圧電素子に接着された
引出電極が互いに導通接続されているので、圧電素子を
接続するための配線を別途設ける必要がない。したがっ
て、圧電音響装置を安価に製造できる。According to the present invention, since the lead-out electrodes adhered to the respective piezoelectric elements are electrically connected to each other, it is not necessary to separately provide wiring for connecting the piezoelectric elements. Therefore, the piezoelectric acoustic device can be manufactured at low cost.
【００１６】さらに、請求項３では、請求項１乃至２何
れか１項記載の圧電音響装置において、前記引出電極と
圧電素子との接合部を被覆する被覆部材を備えたことを
特徴とするものを提案する。Further, in a third aspect of the present invention, the piezoelectric acoustic device according to any one of the first and second aspects is provided with a covering member that covers a joint portion between the extraction electrode and the piezoelectric element. To propose.
【００１７】前述したように、本発明にかかる圧電音響
装置は、引出電極を粘着性及び導電性を有する接着剤に
より圧電素子の電極膜に接着している。一方、この種の
圧電音響音響装は圧電素子が径方向に伸縮する。このた
め、引出電極と圧電素子との接合部に応力が集中し、引
出電極と圧電素子との接合が解除されて導通不良が生じ
ることも考えられる。しかし、本発明によれば、この接
合部に被覆部材を設けたので、引出電極と圧電素子との
接合強度が向上する。これにより、引出電極と圧電素子
との導通が確実となる。As described above, in the piezoelectric acoustic device according to the present invention, the extraction electrode is adhered to the electrode film of the piezoelectric element with the adhesive having adhesiveness and conductivity. On the other hand, in this type of piezoelectric acoustic device, the piezoelectric element expands and contracts in the radial direction. Therefore, it is conceivable that stress concentrates on the joint between the lead electrode and the piezoelectric element, and the joint between the lead electrode and the piezoelectric element is released, resulting in poor conduction. However, according to the present invention, since the covering member is provided at this joint, the joint strength between the extraction electrode and the piezoelectric element is improved. This ensures the conduction between the extraction electrode and the piezoelectric element.
【００１８】さらに、請求項４では、請求項３記載の圧
電音響装置において、導電性を有する接着剤により前記
被覆部材と引出電極及び圧電素子とを接着したことを特
徴とするものを提案する。Further, a fourth aspect of the present invention proposes the piezoelectric acoustic device according to the third aspect, characterized in that the covering member, the extraction electrode, and the piezoelectric element are adhered to each other with an electrically conductive adhesive.
【００１９】本発明によれば、被覆部材が引出電極と圧
電素子の双方と導通接続されるので、仮に引出電極と圧
電素子との接合が解除された場合であっても、被覆部材
を介して引出電極と圧電素子との間の導通を確保でき
る。According to the present invention, the covering member is electrically connected to both the extraction electrode and the piezoelectric element. Therefore, even if the connection between the extraction electrode and the piezoelectric element is released, the covering member is interposed. It is possible to secure electrical connection between the extraction electrode and the piezoelectric element.
【００２０】さらに、請求項５では、請求項１乃至４何
れか１項記載の圧電音響装置において、前記引出電極の
圧電素子との接合部を他の部位よりも幅広に形成したこ
とを特徴とするものを提案する。Further, in a fifth aspect of the present invention, in the piezoelectric acoustic device according to any one of the first to fourth aspects, a joint portion of the extraction electrode with the piezoelectric element is formed wider than other portions. Suggest what to do.
【００２１】本発明によれば、引出電極と圧電素子との
接合面積を大きくとることができるので、両者の接合強
度が向上する。これにより、引出電極と圧電素子との導
通が確実となる。According to the present invention, since the bonding area between the extraction electrode and the piezoelectric element can be increased, the bonding strength between the two can be improved. This ensures the conduction between the extraction electrode and the piezoelectric element.
【００２２】さらに、請求項６では、請求項１乃至５何
れか１項記載の圧電音響装置において、前記引出電極は
圧電素子が表面に平行な方向へ伸縮することにより生じ
る応力を吸収する緩衝部を有することを特徴とするもの
を提案する。Further, in a sixth aspect of the present invention, in the piezoelectric acoustic device according to any one of the first to fifth aspects, the extraction electrode absorbs a stress generated when the piezoelectric element expands and contracts in a direction parallel to the surface. Is proposed.
【００２３】本発明によれば、引出電極に緩衝部が設け
られているので、圧電素子が平面と平行な方向に収縮し
ても引出電極と圧電素子との接合部に応力が集中しな
い。これにより、引出電極の圧電素子からの剥離を防止
できる。この緩衝部は、引出電極と圧電素子の接合部や
引出電極の長手方向の中間部に設けると好適である。According to the present invention, since the extraction electrode is provided with the buffer portion, even if the piezoelectric element contracts in the direction parallel to the plane, the stress is not concentrated on the joint between the extraction electrode and the piezoelectric element. This can prevent the extraction electrode from being separated from the piezoelectric element. It is preferable to provide the buffer portion at a joint portion between the extraction electrode and the piezoelectric element or at an intermediate portion in the longitudinal direction of the extraction electrode.
【００２４】さらに、請求項９では、請求項１乃至５何
れか１項記載の圧電音響装置において、前記引出電極を
圧電素子の伸縮変位が極小となる位置に接合したことを
特徴とするものを提案する。Further, in a ninth aspect of the present invention, in the piezoelectric acoustic device according to any one of the first to fifth aspects, the extraction electrode is joined to a position where expansion and contraction displacement of the piezoelectric element is minimized. suggest.
【００２５】本発明によれば、引出電極と圧電素子の接
合部が、圧電素子の伸縮変位が極小となる位置に配置さ
れているので、圧電素子の伸縮による応力が接合部に集
中しない。これにより、引出電極の圧電素子からの剥離
を防止できる。According to the present invention, since the joint portion between the extraction electrode and the piezoelectric element is arranged at the position where the expansion and contraction displacement of the piezoelectric element is minimized, the stress due to the expansion and contraction of the piezoelectric element is not concentrated on the joint portion. This can prevent the extraction electrode from being separated from the piezoelectric element.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態にかかる圧電音響装置について図１乃至
図２を参照して説明する。図１は圧電音響装置の分解斜
視図、図２は端子電極の取付構造を説明する圧電発音体
の模式断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A piezoelectric acoustic device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric acoustic device, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a piezoelectric speaker for explaining a mounting structure of a terminal electrode.
【００２７】図１及び図２に示すように、圧電音響装置
１は、圧電発音体１０をケース５０に収納した構造とな
っている。圧電発音体１０は、円板状の振動板２０と、
振動板２０の両面に貼り付けられた圧電素子３０，４０
とを備えている。As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric acoustic device 1 has a structure in which the piezoelectric speaker 10 is housed in a case 50. The piezoelectric speaker 10 includes a disc-shaped diaphragm 20 and
Piezoelectric elements 30 and 40 attached to both sides of the diaphragm 20
It has and.
【００２８】振動板２０は、圧電素子３０，４０よりや
や径の大きい円板状の金属板からなる。振動板２０の材
料としては、例えばＦｅ−Ｎｉ系ステンレス材料などが
用いられる。この振動板２０の周縁部には、外側に張り
出した端子部２１が形成されている。The vibration plate 20 is made of a disk-shaped metal plate having a diameter slightly larger than that of the piezoelectric elements 30 and 40. As the material of the diaphragm 20, for example, a Fe—Ni-based stainless material or the like is used. A terminal portion 21 protruding outward is formed on the peripheral portion of the diaphragm 20.
【００２９】圧電素子３０，４０は、振動板２０よりや
や小さい円板状に形成されている。この圧電素子３０，
４０は、圧電体と内部電極とを積層した構造となってい
る。圧電素子３０、４０の両面には電極膜３１，４１が
形成されている。この電極膜３１，４１は、例えばＡ
ｇ，Ｐｄ，Ａｕなどの貴金属又はこれらの合金若しくは
Ｃｕ，Ｎｉなどの卑金属又はこれらの合金などからなる
金属粒子を含有した導電性ペーストを塗布・焼成するこ
とにより形成されている。本実施の形態ではＡｇ−Ｐｄ
を用いたが、低コスト化の観点からはＡｇも好ましい。The piezoelectric elements 30 and 40 are formed in a disk shape slightly smaller than the diaphragm 20. This piezoelectric element 30,
40 has a structure in which a piezoelectric body and an internal electrode are laminated. Electrode films 31 and 41 are formed on both surfaces of the piezoelectric elements 30 and 40. The electrode films 31 and 41 are, for example, A
It is formed by applying and firing a conductive paste containing metal particles made of a noble metal such as g, Pd, Au or an alloy thereof, a base metal such as Cu or Ni, or an alloy thereof. In the present embodiment, Ag-Pd
However, Ag is also preferable from the viewpoint of cost reduction.
【００３０】ところで、装置全体の薄型化を図るために
は、この電極膜３１，４１の膜厚が薄いと好ましい。本
実施の形態では、この要望に応えるべく導電性ペースト
の塗布厚をできるだけ薄くした結果、金属粒子の凝集に
より焼成後の電極膜３１，４１の膜厚が不均一となって
いる。詳しくは、電極膜３１，４１は圧電素子３０，４
０の表面上に網状や格子状に形成されている。電極膜３
１，４１は、スルーホール（図示省略）を介して内部電
極と接続している。By the way, in order to reduce the thickness of the entire device, it is preferable that the electrode films 31 and 41 are thin. In the present embodiment, as a result of making the coating thickness of the conductive paste as thin as possible in order to meet this demand, the film thickness of the electrode films 31 and 41 after firing is non-uniform due to the aggregation of metal particles. Specifically, the electrode films 31 and 41 are the piezoelectric elements 30 and 4.
It is formed in a mesh shape or a grid shape on the surface of 0. Electrode film 3
1, 41 are connected to internal electrodes via through holes (not shown).
【００３１】圧電素子３０，４０の圧電体の材料として
は、圧電性セラミックス（ジルコン酸チタン酸鉛（略し
てＰＺＴ），チタン酸バリウム，ジルコン酸鉛，チタン
酸鉛などを主成分とするセラミックス）が用いられる。As the material of the piezoelectric body of the piezoelectric elements 30 and 40, piezoelectric ceramics (lead zirconate titanate (PZT for short), barium titanate, lead zirconate, lead titanate, etc. are the main components). Is used.
【００３２】圧電素子３０の片面は振動板２０の一方の
面に接合されている。一方、圧電素子４０の片面は振動
板２０の他方の面に接合されている。ここで、圧電素子
３０，４０の電極膜３１，４１は、振動板２０と導通接
続するように接合する。本実施の形態では、圧電素子３
０，４０と振動板２０との接合にはアクリル系接着剤を
用いた。このアクリル系接着剤は周知のように絶縁体で
あるが、電極膜３１，４１は表面に凹凸が生じているの
で、凹部に充填された接着剤により接合強度を確保しつ
つ、凸部が振動板２０と当接して導通を確保している。
このような接合状態を得るためには、接着時に圧電素子
３０，４０と振動板２０との接着面に所定の圧力をかけ
ればよい。One surface of the piezoelectric element 30 is bonded to one surface of the vibration plate 20. On the other hand, one surface of the piezoelectric element 40 is joined to the other surface of the diaphragm 20. Here, the electrode films 31 and 41 of the piezoelectric elements 30 and 40 are joined so as to be conductively connected to the diaphragm 20. In the present embodiment, the piezoelectric element 3
An acrylic adhesive was used to bond the 0 and 40 to the diaphragm 20. As is well known, this acrylic adhesive is an insulator, but since the electrode films 31 and 41 have unevenness on the surface, the adhesive filled in the recesses ensures the bonding strength while the projections vibrate. It abuts the plate 20 to ensure electrical continuity.
In order to obtain such a bonded state, a predetermined pressure may be applied to the bonding surface between the piezoelectric elements 30 and 40 and the vibration plate 20 at the time of bonding.
【００３３】圧電素子３０，４０の電極膜３１，４１に
は帯状の端子電極３２，４２が付設している。この端子
電極３２，４２の材料としては、例えばＣｕ，Ａｌ等の
金属が挙げられる。端子電極３２，４２と電極膜３１，
４１とは、導電性を有し且つ柔軟性を有する接着剤（導
電性粘着剤）により接合している。本実施の形態では、
一方の面に導電性粘着剤が予め塗布されているカッパー
テープ（ＤＩＣ社製：型番Ｅ−１１００ＣＤ）を用い
た。なお、導電性粘着剤は、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｇなどの金
属粒子を粘着剤に含有させることにより導通性を得てい
る。Strip-shaped terminal electrodes 32 and 42 are attached to the electrode films 31 and 41 of the piezoelectric elements 30 and 40. Examples of the material of the terminal electrodes 32 and 42 include metals such as Cu and Al. The terminal electrodes 32, 42 and the electrode film 31,
41 is joined by an adhesive (conductive pressure-sensitive adhesive) having conductivity and flexibility. In this embodiment,
A copper tape (manufactured by DIC: model number E-1100CD) having a conductive adhesive applied on one surface in advance was used. The conductive adhesive has conductivity by containing metal particles such as Cu, Ni and Ag in the adhesive.
【００３４】端子電極３２，４２は、その長手方向が圧
電素子３０，４０の径方向にほぼ等しくなるように配置
されている。端子電極３２，４２は、それぞれ圧電素子
３０，振動板２０，圧電素子４０を介して互いに重なる
ように配置されている。端子電極３２，４２の一方の端
部は圧電素子３０，４０の周縁部よりやや中心側に位置
する。端子電極３２，４２の他方の端部は、振動板２０
の外側において、導通性を有する端子板２５を介して互
いに接続している。これにより、圧電素子３０の一方の
電極膜３１と圧電素子４０の一方の電極膜４１とが導通
する。この端子板２５は、振動板２０と同じ材料で形成
されている。振動板２０には、端子電極３２，４２と重
なる位置に絶縁体２２が設けられている。この絶縁体２
２により端子電極３２，４２と振動板２０との導通を防
止している。The terminal electrodes 32, 42 are arranged so that their longitudinal directions are substantially equal to the radial directions of the piezoelectric elements 30, 40. The terminal electrodes 32 and 42 are arranged so as to overlap each other via the piezoelectric element 30, the diaphragm 20, and the piezoelectric element 40, respectively. One end of each of the terminal electrodes 32 and 42 is located slightly closer to the center than the peripheral edge of each of the piezoelectric elements 30 and 40. The other ends of the terminal electrodes 32 and 42 are connected to the diaphragm 20.
Outside of the above, they are connected to each other through a terminal plate 25 having conductivity. As a result, the one electrode film 31 of the piezoelectric element 30 and the one electrode film 41 of the piezoelectric element 40 are electrically connected. The terminal board 25 is made of the same material as the diaphragm 20. The diaphragm 20 is provided with an insulator 22 at a position overlapping the terminal electrodes 32 and 42. This insulator 2
2 prevents conduction between the terminal electrodes 32 and 42 and the diaphragm 20.
【００３５】端子電極３２、４２は、両面側から貼り付
けられた絶縁性の被覆部材２６，２７により被覆されて
いる。被覆部材２６，２７は、少なくとも端子電極３
２，４２と圧電素子３０，４０との接合部を被覆する。
この被覆部材２６，２７により端子電極３２，４２の保
護、及び、端子電極３２，４２と圧電素子３０，４０と
の確実な導通接続を図っている。被覆部材２６，２７の
材質としては、ポリ鉛化ビニール、ポリ鉛化ビニリデ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチルテレフタレート、ポリイミドな
どが挙げられる。なお、本実施の形態では被覆部材２
６，２７として、透明なポリエチレンテレフタレートを
用いた。The terminal electrodes 32, 42 are covered with insulating covering members 26, 27 attached from both sides. The covering members 26 and 27 are at least the terminal electrodes 3
The joints between the piezoelectric elements 30 and 40 are covered.
The covering members 26 and 27 are intended to protect the terminal electrodes 32 and 42 and to reliably connect the terminal electrodes 32 and 42 to the piezoelectric elements 30 and 40. Examples of the material of the covering members 26 and 27 include polyvinylidene chloride, polyvinylidene chloride, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutyl terephthalate, and polyimide. In the present embodiment, the covering member 2
6, 27, transparent polyethylene terephthalate was used.
【００３６】ケース５０は、径方向の断面が略Ｌ字状に
なった円環状の部材からなる。ケース５０の内側に形成
されている段差部には、振動板２０の円周部が接着剤を
介して支持されている。また、ケース５０には、振動板
２０の端子部２１及び端子板２５をケース５０の外側に
引き出すための切り欠き５１が形成されている。The case 50 is made of an annular member having a substantially L-shaped cross section in the radial direction. The circumferential portion of the diaphragm 20 is supported by an adhesive on the stepped portion formed inside the case 50. Further, the case 50 is formed with a notch 51 for drawing out the terminal portion 21 and the terminal plate 25 of the diaphragm 20 to the outside of the case 50.
【００３７】このような圧電音響装置１によれば、帯状
の端子電極３２，４２を導電性粘着剤により圧電素子３
０，４０の電極膜３１，４１に接着しているので、従来
のようにリード線を半田付けする方法と比較して、圧電
素子３０，４０の引出部における厚みを薄く形成でき
る。これにより、圧電音響装置全体の薄型化が可能とな
る。具体的な一例としては、振動板２０の厚みが３０μ
ｍ、圧電素子３０，４０の厚みがそれぞれ６０μｍ、端
子電極３２，４２の厚みがそれぞれ５０μｍ、被覆部材
２６，２７の厚みがそれぞれ２０μｍのものを用いるこ
とにより、圧電発音体１０の厚みを３００μｍ程度にす
ることができる。According to the piezoelectric acoustic device 1 as described above, the strip-shaped terminal electrodes 32, 42 are formed by the piezoelectric element 3 by the conductive adhesive.
Since it is adhered to the electrode films 31 and 41 of 0 and 40, the thickness of the lead-out portions of the piezoelectric elements 30 and 40 can be formed thin as compared with the conventional method of soldering lead wires. As a result, the piezoelectric acoustic device as a whole can be made thinner. As a specific example, the thickness of the diaphragm 20 is 30 μm.
m, the piezoelectric elements 30 and 40 each have a thickness of 60 μm, the terminal electrodes 32 and 42 each have a thickness of 50 μm, and the covering members 26 and 27 each have a thickness of 20 μm, so that the piezoelectric sounding body 10 has a thickness of about 300 μm. Can be
【００３８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態にかかる圧電音響装置について図３を参照して説
明する。図３は圧電音響装置の拡大平面図である。な
お、図中、第１の実施の形態と同様の要素については同
一の符号を付した。(Second Embodiment) A piezoelectric acoustic device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of the piezoelectric acoustic device. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the first embodiment.
【００３９】前述した第１の実施の形態にかかる圧電音
響装置１では、長時間使用すると、圧電素子３０，４０
と端子電極３２，４２との接合が解除され、導通不良が
生じる場合が考えられる。これは、圧電素子３０，４０
が径方向に伸縮することにより生じる応力が接合部に集
中するためと考えられる。そこで、第２の実施の形態以
降では、このような導通不良を防止するための種々の工
夫を凝らしたものについて説明する。In the piezoelectric acoustic device 1 according to the above-described first embodiment, when it is used for a long time, the piezoelectric elements 30 and 40 are used.
It is conceivable that the connection between the terminal electrode 32 and the terminal electrode 32 is released, resulting in poor conduction. This is the piezoelectric element 30, 40.
It is considered that the stress caused by the radial expansion and contraction of the is concentrated on the joint. Therefore, in the second and subsequent embodiments, a variety of devices for preventing such a conduction failure will be described.
【００４０】図３に示すように、第２の実施の形態にか
かる圧電音響装置では、端子電極６０の端部６０ａを他
の部位６０ｂよりも幅広に形成している。これにより、
端子電極６０と圧電素子３０，４０との接合面積を増大
させている。この接合面積の増大により接合強度が向上
するので、端子電極６０と圧電素子３０，４０との導通
を確実にしている。As shown in FIG. 3, in the piezoelectric acoustic device according to the second embodiment, the end portion 60a of the terminal electrode 60 is formed wider than the other portion 60b. This allows
The joint area between the terminal electrode 60 and the piezoelectric elements 30 and 40 is increased. Since the bonding strength is improved by the increase in the bonding area, the conduction between the terminal electrode 60 and the piezoelectric elements 30 and 40 is ensured.
【００４１】なお、端子電極６０の他の構成（材質・接
着方法など）については、第１の実施の形態と同様であ
る。また圧電音響装置の他の構成要素についても第１の
実施の形態と同様である。The other structure of the terminal electrode 60 (material, bonding method, etc.) is the same as that of the first embodiment. The other components of the piezoelectric acoustic device are the same as those in the first embodiment.
【００４２】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態にかかる圧電音響装置について図４を参照して説
明する。図４は圧電音響装置の拡大平面図である。な
お、図中、第１の実施の形態と同様の要素については同
一の符号を付した。(Third Embodiment) A piezoelectric acoustic device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view of the piezoelectric acoustic device. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the first embodiment.
【００４３】図４に示すように、第３の実施の形態にか
かる圧電音響装置では、端子電極３２，４２を被覆する
被覆部材２６，２７を貼付する際に、少なくとも端子電
極３２，４２と圧電素子３０，４０との接合部を覆う領
域において導電性の接着剤６１を用いている。このよう
な接着剤６１としては、Ａｇのフィラーを含むエポキシ
樹脂などが密着性という観点で好ましい。これにより、
仮に端子電極３２，４２と圧電素子３０，４０との直接
的な接続が解除された場合であっても、被覆部材２６，
２７用の接着剤６１を介して端子電極３２，４２と圧電
素子３０，４０との導通を確保できる。なお、圧電音響
装置の他の構成要素については、第１の実施の形態と同
様である。As shown in FIG. 4, in the piezoelectric acoustic device according to the third embodiment, at the time of applying the covering members 26 and 27 for covering the terminal electrodes 32 and 42, at least the terminal electrodes 32 and 42 and the piezoelectric material. A conductive adhesive 61 is used in a region covering the joint with the elements 30 and 40. As such an adhesive 61, an epoxy resin containing a filler of Ag or the like is preferable from the viewpoint of adhesiveness. This allows
Even if the direct connection between the terminal electrodes 32, 42 and the piezoelectric elements 30, 40 is released, the covering member 26,
It is possible to secure electrical continuity between the terminal electrodes 32 and 42 and the piezoelectric elements 30 and 40 through the adhesive 61 for 27. The other components of the piezoelectric acoustic device are the same as those in the first embodiment.
【００４４】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態にかかる圧電音響装置について図５乃至図１０を
参照して説明する。図５は圧電音響装置の拡大平面図、
図６乃至図８は端子電極の拡大平面図、図９及び図１０
は圧電音響装置の拡大平面図である。なお、図中、第１
の実施の形態と同様の要素については同一の符号を付し
た。(Fourth Embodiment) A piezoelectric acoustic device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged plan view of the piezoelectric acoustic device,
6 to 8 are enlarged plan views of the terminal electrode, FIG. 9 and FIG.
FIG. 3 is an enlarged plan view of the piezoelectric acoustic device. In the figure, the first
The same reference numerals are given to the same elements as those in the embodiment.
【００４５】本実施形態かかる圧電音響装置は、圧電素
子の収縮により生じる応力を緩和するために端子電極に
緩衝部を設けている。以下、その一例について説明す
る。In the piezoelectric acoustic device according to this embodiment, the terminal electrode is provided with the buffer portion in order to relieve the stress caused by the contraction of the piezoelectric element. Hereinafter, an example thereof will be described.
【００４６】図５に示す圧電音響装置では、圧電素子３
０，４０との接合部である端子電極６２の端部に孔６２
ａを設けている。この圧電音響装置では、圧電素子３
０，４０の収縮に応じて孔６２ａが変形する。換言すれ
ば孔６２ａが形成された端部において応力の緩衝を図っ
ている。これにより、圧電素子３０，４０と端子電極６
２との接続を確実にしている。In the piezoelectric acoustic device shown in FIG. 5, the piezoelectric element 3
A hole 62 is formed at the end of the terminal electrode 62 that is a joint with 0 and 40.
a is provided. In this piezoelectric acoustic device, the piezoelectric element 3
The holes 62a are deformed according to the contraction of 0 and 40. In other words, the stress is buffered at the end where the hole 62a is formed. Thereby, the piezoelectric elements 30 and 40 and the terminal electrode 6
The connection with 2 is secured.
【００４７】なお、図６に示すように、圧電素子３０，
４０との接合部である端子電極６３の端部の周縁部に切
り欠き６３ａを設け、この切り欠き６３ａによって応力
の緩衝を図ってもよい。さらに、図７に示すように、圧
電素子３０，４０との接合部である端子電極６４の端部
を網状に形成し、この網状部６４ａによって応力の緩和
を図ってもよい。さらに、図８に示すように、圧電素子
３０，４０との接合部である端子電極６５の端部を蛇行
状に形成し、この蛇行部６５ａによって応力の緩和を図
ってもよい。As shown in FIG. 6, the piezoelectric element 30,
It is also possible to provide a notch 63a in the peripheral edge portion of the end portion of the terminal electrode 63 that is a joint portion with 40, and buffer the stress by this notch 63a. Further, as shown in FIG. 7, the end portion of the terminal electrode 64, which is a joint portion with the piezoelectric elements 30 and 40, may be formed in a net shape, and stress may be relaxed by the net portion 64a. Further, as shown in FIG. 8, the end portion of the terminal electrode 65, which is a joint portion with the piezoelectric elements 30 and 40, may be formed in a meandering shape, and the meandering portion 65a may relax the stress.
【００４８】以上のように図５乃至図８で例示した圧電
音響装置では、端子電極の端部に緩衝部を設けたが、図
９及び図１０に示すように、端子電極の長手方向の中間
部に緩衝部を設けてもよい。図９に示す圧電音響装置で
は、端子電極６６に網状部６６ａを設けている。また、
図１０に示す圧電音響装置では、端子電極６７に蛇行部
６７ａを設けている。As described above, in the piezoelectric acoustic device illustrated in FIGS. 5 to 8, the buffer portion is provided at the end portion of the terminal electrode, but as shown in FIGS. 9 and 10, the intermediate portion in the longitudinal direction of the terminal electrode. You may provide a buffer part in a part. In the piezoelectric acoustic device shown in FIG. 9, the terminal electrode 66 is provided with a mesh portion 66a. Also,
In the piezoelectric acoustic device shown in FIG. 10, the terminal electrode 67 is provided with a meandering portion 67 a.
【００４９】なお、端子電極６２〜６７の他の構成（材
質・接着方法など）については、第１の実施の形態と同
様である。また圧電音響装置の他の構成要素についても
第１の実施の形態と同様である。The other configurations (materials, bonding method, etc.) of the terminal electrodes 62 to 67 are the same as those in the first embodiment. The other components of the piezoelectric acoustic device are the same as those in the first embodiment.
【００５０】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態にかかる圧電音響装置について図１１を参照して
説明する。図１１は圧電音響装置の平面図である。な
お、図中、第１の実施の形態と同様の要素については同
一の符号を付した。(Fifth Embodiment) A piezoelectric acoustic device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a plan view of the piezoelectric acoustic device. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the first embodiment.
【００５１】本実施形態にかかる圧電音響装置は、図１
１に示すように、端子電極６８と圧電素子３０，４０と
の接合部を圧電素子３０，４０のほぼ中心に設けてい
る。周知のように、円板状の圧電素子３０，４０では径
方向に伸縮するので、中心では伸縮の変位が極小であ
る。そこで、この伸縮変位が極小となる位置に端子電極
６８と圧電素子３０，４０との接合部を配置することに
より応力の発生を防止している。なおこの場合には、端
子電極６８の端部のみを圧電素子３０，４０に接着する
と、換言すれば端子電極６８の全面を圧電素子３０，４
０に貼付しないようにすると好適である。したがって、
被覆部材６９も圧電素子３０，４０の中心部にのみ設け
ると好適である。The piezoelectric acoustic device according to this embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the joint portion between the terminal electrode 68 and the piezoelectric elements 30 and 40 is provided substantially at the center of the piezoelectric elements 30 and 40. As is well known, since the disk-shaped piezoelectric elements 30 and 40 expand and contract in the radial direction, the expansion and contraction displacement is minimal at the center. Therefore, the occurrence of stress is prevented by arranging the joint portion between the terminal electrode 68 and the piezoelectric elements 30 and 40 at a position where the expansion and contraction displacement is minimized. In this case, if only the ends of the terminal electrodes 68 are adhered to the piezoelectric elements 30 and 40, in other words, the entire surface of the terminal electrodes 68 is bonded to the piezoelectric elements 30 and 4.
It is preferable not to stick it on 0. Therefore,
It is preferable that the covering member 69 is also provided only on the central portions of the piezoelectric elements 30 and 40.
【００５２】なお、端子電極６８の他の構成（材質・接
着方法など）については、第１の実施の形態と同様であ
る。また圧電音響装置の他の構成要素についても第１の
実施の形態と同様である。The other structure of the terminal electrode 68 (material, bonding method, etc.) is the same as that of the first embodiment. The other components of the piezoelectric acoustic device are the same as those in the first embodiment.
【００５３】以上本発明の実施形態について説明したが
本発明はこれに限定されるものではない。本発明の範囲
は特許請求の範囲によって示されており、全ての変形例
は本発明に含まれるものである。Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. The scope of the invention is indicated by the claims and all the modifications are included in the invention.
【００５４】例えば、上記各実施の形態では、圧電発音
体をケースに収納した圧電音響装置について説明した
が、本発明ではケースの有無は不問である。したがっ
て、図１２に示すような圧電音響装置であってもよい。
以下この圧電音響装置について説明する。For example, in each of the above-described embodiments, the piezoelectric acoustic device in which the piezoelectric sounding body is housed has been described, but in the present invention, the presence or absence of the case is irrelevant. Therefore, it may be a piezoelectric acoustic device as shown in FIG.
The piezoelectric acoustic device will be described below.
【００５５】図１２に示すように、この圧電音響装置７
０は、上記各実施の形態で説明した圧電発音体１０と、
この圧電発音体１０を両面から覆う一対の柔軟性シート
７１と、柔軟性シート７１を両面から挟持する一対の支
持枠７２とを備えている。この圧電発音体１０では、振
動板２０の端子部２１及び端子板２５を支持枠７２の外
側まで延長している。このような圧電音響装置７０で
は、振動板２０とともに柔軟性シート７１が振動するの
で、特に低音域の再現性に優れたスピーカとして機能す
る。As shown in FIG. 12, this piezoelectric acoustic device 7
0 is the piezoelectric speaker 10 described in each of the above embodiments,
A pair of flexible sheets 71 covering the piezoelectric speaker 10 from both sides and a pair of support frames 72 sandwiching the flexible sheet 71 from both sides are provided. In this piezoelectric speaker 10, the terminal portion 21 and the terminal plate 25 of the vibration plate 20 are extended to the outside of the support frame 72. In such a piezoelectric acoustic device 70, since the flexible sheet 71 vibrates together with the diaphragm 20, the piezoelectric acoustic device 70 functions as a speaker having excellent reproducibility particularly in the low frequency range.
【００５６】[0056]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
帯状の引出電極を粘着性及び導電性を有する接着剤によ
り圧電素子の電極膜に接着しているので、引出電極と圧
電素子との接続部を薄く形成できる。これにより、圧電
音響装置全体の薄型化が可能となる。As described in detail above, according to the present invention,
Since the strip-shaped extraction electrode is adhered to the electrode film of the piezoelectric element with the adhesive having adhesiveness and conductivity, the connection portion between the extraction electrode and the piezoelectric element can be formed thin. As a result, the piezoelectric acoustic device as a whole can be made thinner.
【図１】第１の実施形態にかかる圧電音響装置の分解斜
視図FIG. 1 is an exploded perspective view of a piezoelectric acoustic device according to a first embodiment.
【図２】第１の実施形態にかかる端子電極の取付構造を
説明する圧電発音体の模式断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a piezoelectric speaker for explaining a terminal electrode mounting structure according to the first embodiment.
【図３】第２の実施形態にかかる圧電音響装置の拡大平
面図FIG. 3 is an enlarged plan view of a piezoelectric acoustic device according to a second embodiment.
【図４】第３の実施形態にかかる圧電音響装置の拡大平
面図FIG. 4 is an enlarged plan view of a piezoelectric acoustic device according to a third embodiment.
【図５】第４の実施形態にかかる圧電音響装置の拡大平
面図FIG. 5 is an enlarged plan view of a piezoelectric acoustic device according to a fourth embodiment.
【図６】第４の実施形態にかかる端子電極の拡大平面図FIG. 6 is an enlarged plan view of a terminal electrode according to a fourth embodiment.
【図７】第４の実施形態の他の例にかかる端子電極の拡
大平面図FIG. 7 is an enlarged plan view of a terminal electrode according to another example of the fourth embodiment.
【図８】第４の実施形態の他の例にかかる端子電極の拡
大平面図FIG. 8 is an enlarged plan view of a terminal electrode according to another example of the fourth embodiment.
【図９】第４の実施形態の他の例にかかる圧電音響装置
の拡大平面図FIG. 9 is an enlarged plan view of a piezoelectric acoustic device according to another example of the fourth embodiment.
【図１０】第４の実施形態の他の例にかかる圧電音響装
置の拡大平面図FIG. 10 is an enlarged plan view of a piezoelectric acoustic device according to another example of the fourth embodiment.
【図１１】第５の実施形態にかかる圧電音響装置の平面
図FIG. 11 is a plan view of a piezoelectric acoustic device according to a fifth embodiment.
【図１２】本発明の他の例にかかる圧電音響装置の平面
図FIG. 12 is a plan view of a piezoelectric acoustic device according to another example of the present invention.
【図１３】従来の圧電音響装置の側面図FIG. 13 is a side view of a conventional piezoelectric acoustic device.
１，７０…圧電音響装置、１０…圧電発音体、２０…振
動板、２１…端子部、２２…絶縁体、２５…端子板、２
６，２７…被覆部材、３０，４０…圧電素子、３１，４
１…電極膜、３２，４２，６０，６２〜６８…端子電
極、５０…ケース、７１…柔軟性シート、７２…支持
枠、1, 70 ... Piezoelectric acoustic device, 10 ... Piezoelectric sounding body, 20 ... Vibration plate, 21 ... Terminal part, 22 ... Insulator, 25 ... Terminal plate, 2
6, 27 ... Covering member, 30, 40 ... Piezoelectric element, 31, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode film, 32, 42, 60, 62-68 ... Terminal electrode, 50 ... Case, 71 ... Flexible sheet, 72 ... Support frame,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 睦士 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 (72)発明者 上野 光生 東京都台東区上野６丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 Ｆターム(参考） 5D004 AA09 BB01 DD01 FF01 FF04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Mutsushi Nakazawa 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun invitation Denden Co., Ltd. (72) Inventor Mitsuo Ueno 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Sun invitation Denden Co., Ltd. F-term (reference) 5D004 AA09 BB01 DD01 FF01 FF04
Claims (9)
この圧電素子の一方の電極膜と接合した振動板とを備え
た圧電音響装置において、 粘着性及び導電性を有する接着剤により圧電素子の電極
膜に接着された帯状の引出電極を備えたことを特徴とす
る圧電音響装置。1. A piezoelectric element having electrode films formed on both surfaces,
In a piezoelectric acoustic device provided with a vibrating plate joined to one electrode film of this piezoelectric element, a strip-shaped extraction electrode adhered to the electrode film of the piezoelectric element by an adhesive having adhesiveness and conductivity is provided. Characteristic piezoelectric acoustic device.
に、各圧電素子に接着された引出電極を互いに導通接続
したことを特徴とする請求項１記載の圧電音響装置。2. The piezoelectric acoustic device according to claim 1, wherein piezoelectric elements are provided on both sides of the vibration plate, and the extraction electrodes adhered to the respective piezoelectric elements are electrically connected to each other.
覆する被覆部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至
２何れか１項記載の圧電音響装置。3. The piezoelectric acoustic device according to claim 1, further comprising a covering member that covers a joint between the extraction electrode and the piezoelectric element.
材と引出電極及び圧電素子とを接着したことを特徴とす
る請求項３記載の圧電音響装置。4. The piezoelectric acoustic device according to claim 3, wherein the covering member, the extraction electrode, and the piezoelectric element are bonded to each other with an adhesive having conductivity.
の部位よりも幅広に形成したことを特徴とする請求項１
乃至４何れか１項記載の圧電音響装置。5. The joining portion of the lead electrode with the piezoelectric element is formed wider than other portions.
4. The piezoelectric acoustic device according to any one of 4 to 4.
方向へ伸縮することにより生じる応力を吸収する緩衝部
を有することを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記
載の圧電音響装置。6. The piezoelectric acoustic device according to claim 1, wherein the extraction electrode has a buffer portion that absorbs a stress generated when the piezoelectric element expands and contracts in a direction parallel to the surface. .
たことを特徴とする請求項６記載の圧電音響装置。7. The piezoelectric acoustic device according to claim 6, wherein the buffer portion is provided at a joint portion with the piezoelectric element.
部に設けたことを特徴とする請求項６記載の圧電音響装
置。8. The piezoelectric acoustic device according to claim 6, wherein the buffer portion is provided at an intermediate portion in the longitudinal direction of the extraction electrode.
小となる位置に接合したことを特徴とする請求項１乃至
５何れか１項記載の圧電音響装置。9. The piezoelectric acoustic device according to claim 1, wherein the extraction electrode is joined to a position where expansion and contraction displacement of the piezoelectric element is minimized.
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