JP2021057858A - 圧電発音部品 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を用いて、良好な信頼性を得ることができる圧電発音部品を提供する。【解決手段】基板１０と、圧電板２３と、圧電板２３における対向する主面に設けられた第１電極２１及び第２電極２２とを有し、第１電極２１及び第２電極２２に電圧が印加されることによって振動する振動板２と、ケース本体３と、ケース本体３の開口部３３を閉じる蓋４とを有するケース６と、蓋４に設けられた第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２と、を備え、第１電極２１は、圧電板２３に設けられた第１金属層２１１と、第１金属層２１１における圧電板２３とは反対の面に設けられかつ第１ピン端子５１が当接した第２金属層２１２とを有し、第２金属層２１２の材料は、第１金属層２１１の材料よりも硬度が大きく、第１金属層２１１の材料は、第２金属層２１２の材料よりも抵抗値が小さい。【選択図】 図２

Description

本発明は、圧電発音部品に関する。

圧電発音部品は、例えば、家庭用電化製品や火災報知設備等の民生用及び業務用電子機器や自動車等において、警報音や動作音を発する電気音響変換器として用いられている。圧電発音部品のうち、いわゆるピンタイプと呼ばれる針状の実装端子を備えた圧電発音部品は、例えば、圧電振動板と、ベースと、ベースの外側に嵌合されてベースと共に圧電振動板を格納するケースとを備えている。このとき、圧電振動板は、ベースとケースとによって外周部が挟持されることで、ベースの底壁部とケースの天壁部との間に形成された内部空間に保持されている。

例えば、特許文献１には、圧電振動板と、開口を有するケース本体及びケース本体の開口を閉成するようにケース本体に固定された裏蓋を有し、かつ内部に圧電振動板が収納されているケースと、裏蓋に固定されており、圧電振動板に電気的に接続されており、かつケース外に引き出されている一対の金属端子とを備え、各金属端子が、裏蓋を貫通してケース外に延ばされた端子引出し部と、端子引出し部の裏蓋内面側の端部において端子引出し部に対して折り曲げられており、かつ裏蓋内面に沿うように配置された端子固定部と、端子固定部の内側端から、曲げられた部分が上方から見て略Ｕ字状になるように曲げられており、かつ先端側が裏蓋内面から離れており、さらに圧電振動板に当接されている接続部とを有する、圧電発音部品が開示されている。

また、例えば、特許文献２には、内部に凹部を有し、凹部の内周に段部が形成された樹脂ケースと、両主面に電極を有する圧電セラミック素子を金属振動板の一方の主面に載置した状態で貼り合わせて形成された発音体とを用いて構成されており、金属振動板の、他方の主面の周縁部を、段部に載置した状態で固定することによって、樹脂ケースの内部が発音体を境として、前気室と後気室とに分割されている圧電発音部品において、樹脂ケースの凹部を形成する壁面には、壁面を貫通し、前気室に通ずる放音孔を形成し、かつ、放音孔の形成面には、後気室に通ずる空気孔を形成するとともに、樹脂ケースの壁面に、圧電セラミック素子及び金属振動板のそれぞれに接続する一対の外部電極を形成した圧電発音部品が開示されている。

特開平７−１１４３８３号公報 特開平７−０２８４７２号公報

特許文献１及び特許文献２に示されるようなピンタイプの圧電発音部品では、ピン状の金属端子の先端が適正な圧力の作用によって電極と当接し、両者の電気的接続を実現している。一方、このような構成においては、金属端子及び電極のそれぞれを構成する材料の特性（例えば、金属の種類、硬度、寸法、形状等）によって、金属端子と電極とが摩耗し易いことがある。また、このような接触摩耗が生じると、金属端子及び電極のそれぞれの材料が変質（酸化、硫化等）し易くなる。その結果、金属端子と電極との接触抵抗の増大、電気的な接続の不良、圧電発音部品の周波数の変動、又は圧電発音部品の発音障害等、信頼性が損なわれる可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成を用いて、良好な信頼性を得ることができる圧電発音部品を提供することである。

本発明の一側面に係る圧電発音部品は、基板と、圧電板と、圧電板における対向する主面に設けられた一対の電極とを有し、一対の電極に電圧が印加されることによって振動する振動板と、開口を有するケース本体と、ケース本体の開口を閉じるように設けられた蓋とを有し、ケース本体及び蓋によって構成される内部空間に、振動板を収容するケースと、蓋に設けられた複数のピン端子と、を備え、一対の電極のうち少なくとも１つの電極は、圧電板に設けられた第１金属層と、第１金属層における圧電板とは反対の面に設けられかつ複数のピン端子の何れか１つが当接した第２金属層とを有し、第２金属層の材料は、第１金属層の材料よりも硬度が大きく、第１金属層の材料は、第２金属層の材料よりも抵抗値が小さい。

本発明によれば、簡易な構成を用いて、良好な信頼性を得ることができる圧電発音部品を提供することが可能となる。

第１実施形態に係る圧電発音部品の構成を説明するための分解斜視図である。 第１実施形態に係る圧電発音部品の構成を説明するための断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 第１実施形態に係る振動板の一部構成を説明するための図である。 第２実施形態に係るピン端子の構成を説明するための図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。

［第１実施形態］
＜圧電発音部品１＞
まず、図１乃至図３を参照しつつ、第１実施形態に係る圧電発音部品１の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係る圧電発音部品１の構成を説明するための分解斜視図である。図２は、第１実施形態に係る圧電発音部品１の構成を説明するための断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１乃至図３においては、圧電発音部品１の構造における特徴の少なくとも一部を説明するのに必要な構成を抽出して記載しているが、圧電発音部品１が図示していない構成を備えることを妨げるものではない。

圧電発音部品１は、ピンタイプの発音部品の一例であり、振動板２と、振動板２を収容するケース６と、振動板２と当接することで振動板２に電圧を印加する２つのピン端子５とを備える。

ケース６は、ケース本体３と、蓋４とを有する。蓋４は、ケース本体３の開口を閉じるように、このケース本体３に取り付けられることでケース６を構成する。また、ケース６は、内部空間３０を有する。内部空間３０は、ケース本体３及び蓋４のそれぞれが互いにケース６の内部側に向かう面によって構成されている。

なお、以下では、説明の便宜のために、振動板２、ケース本体３、蓋４及び２つのピン端子５が組み立てられることで圧電発音部品１を構成した状態を「組立状態」と呼ぶ。圧電発音部品１又は振動板２等の厚み方向に沿って、それらの構成を平面視する場合に係る振動板２等の平面視形状を「平面視形状」と呼ぶ。また、図２に示すように、組立状態において、圧電発音部品１の厚み方向において、ケース本体３から蓋４側に向かう方向を「第１方向」と呼び、蓋４から後述するケース本体３の天壁部３１側に向かう方向を「第２方向」と呼ぶ。

第１実施形態では、振動板２、ケース本体３及び蓋４の平面視形状はいずれも、円状である。組立状態において、振動板２、ケース本体３及び蓋４は、それぞれの平面視形状の円心が約一直線状に位置するように、配置されている。

また、第１実施形態では、振動板２がケース本体３の内部に設置（収容）された後に、蓋４がケース本体３の開口（後述する開口部３３）を閉じて、ケース本体３（後述する支持面３５３）とともに振動板２を挟むように固定する。こうして、振動板２が、ケース６の内部空間３０に収容される。また、組立状態において、２つのピン端子５は、蓋４に設けられており、内部空間３０に位置する先端が振動板２と当接する。

（振動板２）
振動板２は、基板１０と、振動素子２０とを有する。振動素子２０は、導電性接着剤によって、基板１０の第１方向に向かう主面（後述する第１基板主面１１）の中央に貼りつけられる。基板１０及び振動素子２０はいずれも、円板状部材である。基板１０の直径は、振動素子２０の直径よりも大きい。

基板１０は、良導電性とバネ弾性（例えば、弾性率が１ＧＰａ以上）を有する金属材質によって構成され、具体的には、基板１０は、４２アロイ、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、黄銅、リン青銅等によって構成されることが好ましい。なお、基板１０の材料は、金属以外のもの、例えば弾性率が１ＧＰａ以上であればガラスエポキシ基板等の樹脂系材料であってもよく、複数の材料が積層された多層構造であってもよい。

また、基板１０は、厚み方向の両側にある、第１基板主面１１と、第２基板主面１２とを有する。組立状態において、第１基板主面１１が第１方向を向いており、第２基板主面１２が第２方向を向いている。

振動素子２０は、圧電板２３と、圧電板２３を挟むように圧電板２３の両主面に設けられている一対の電極２４とを有する。

圧電板２３は、ＰＺＴ等の圧電セラミックスによって構成されている。この圧電板２３は、円板状部材であり、厚み方向の両側にある、第１主面２３１と、第２主面２３２とを有する。組立状態において、第１主面２３１が第１方向を向いており、第２主面２３２が第２方向を向いている。

一対の電極２４は、電圧を圧電板２３に印加することで振動板２を振動させるためのものである。また、一対の電極２４は、第１電極２１と、第２電極２２とを含む。第１電極２１及び第２電極２２はいずれも、円状の薄膜である。組立状態において、第１電極２１は、圧電板２３の第１主面２３１に設けられており、第２電極２２は、圧電板２３の第２主面２３２に設けられている。

言い換えれば、第１電極２１は、蓋４の側を向いており、第２電極は、基板１０の側を向いている。また、第１電極２１は、２つのピン端子５のいずれか１つのピン端子５を当接している。第１実施形態では、第１電極２１と、第２電極２２とは異なる構成を有する。第１電極２１及び第２電極２２の構成の詳細については後述する。

（ケース本体３）
ケース本体３は、セラミックや樹脂等の絶縁性材料によって構成されている。また、ケース本体３は、箱状をなしている。このケース本体３は、天壁部３１と、天壁部３１の周縁から突起している周壁部３２と、周壁部３２の突起する方向の先端側に開口する開口部３３とを有する。

天壁部３１は、円板状をなしている。この天壁部３１は、厚み方向の両側にある、第１天壁主面３１１と、第２天壁主面３１２とを有する。組立状態において、第１天壁主面３１１が第１方向を向いており、第２天壁主面３１２が第２方向を向いている。

また、天壁部３１の中央に、放音孔３１３が設けられている。この放音孔３１３は、厚み方向にて天壁部３１を貫通し、ケース本体３の内部と外部とを連通する。こうして、組立状態において、放音孔３１３は、振動板２が振動するときに生じる音をケース６の外部に放出する。

周壁部３２は、円筒状をなしている。また、周壁部３２は、内周面３５と、外周面３６とを有する。以下では、説明の便宜のために、周壁部３２が天壁部３１から突起する方向を「突起方向」と呼び、突起方向の天壁部３１側を「根元側」と呼び、突起方向の開口部３３側を「先端側」と呼ぶ。また、周壁部３２における根元側の部分を「根元部」と呼び、周壁部３２における先端側の部分を「先端部」と呼ぶ。

内周面３５は、周壁部３２の突起方向の根元側から先端側に向かって順に配置された、第２内周面３５２と、第１内周面３５１とを有する。また、内周面３５は、第２内周面３５２及び第１内周面３５１を連結し、天壁部３１と平行するように位置する支持面３５３を有する。言い換えれば、支持面３５３は、第２内周面３５２と第１内周面３５１との間の段差面である。

支持面３５３は、振動板２を収容するときに、振動板２の基板１０における第２基板主面１２と接触する面である。具体的には、支持面３５３は、後述する蓋４の上面４２３とともに振動板２をその厚み方向の両側から挟むように支持する。また、支持面３５３の平面視形状は、リング状をなしており、外周縁の直径が基板１０の直径よりも大きく形成され、内周縁の直径が基板１０の直径よりも小さく形成されている。

第２内周面３５２は、根元部が天壁部３１と接続しており、先端部が支持面３５３の内周と接続している。この第２内周面３５２は、第１天壁主面３１１とともに、内部空間３０の第２方向側に位置する音響空間３０２を構成する。

第１内周面３５１は、根元部が支持面３５３の外周縁と接続しており、先端部が周壁部３２の上面３７と接続している。この第１内周面３５１は、組立状態、すなわち蓋４がケース本体３に取り付けられた状態において、蓋４を収容する空間を構成する。また、第１内周面３５１の先端側に、後述する蓋４の爪部４４と係合するための溝部３５４が設けられている。

（蓋４）
蓋４は、例えば、ケース本体３と同様の材料、すなわちセラミックや樹脂等の絶縁性材料によって構成されている。また、蓋４は、箱状をなしている。この蓋４は、天壁部４１と、天壁部４１の周縁から突起している周壁部４２と、周壁部４２の突起する方向の先端側に開口する開口部４３とを有する。

以下では、説明の便宜のために、周壁部４２が天壁部４１から突起する方向を「突起方向」と呼び、突起方向の天壁部４１側を「根元側」と呼び、突起方向の開口部４３側を「先端側」と呼ぶ。また、周壁部４２における根元側の部分を「根元部」と呼び、周壁部４２における先端側の部分を「先端部」と呼ぶ。なお、図２に示すように、組立状態において、蓋４に係る「根元側（根元部）」及び「先端側（先端部）」は、上述したケース本体３に係る「根元側（根元部）」及び「先端側（先端部）」と逆である。

天壁部４１は、円板状をなしている。この天壁部４１は、厚み方向の両側にある、第１天壁主面４１１と、第２天壁主面４１２とを有する。組立状態において、第１天壁主面４１１が第１方向を向いており、第２天壁主面４１２が第２方向を向いている。

また、天壁部４１に、２つのピン端子５を固定するための２つの貫通孔４１３が設けられている。これらの貫通孔４１３は、厚み方向において天壁部４１を貫通し、蓋４の内部と外部とを連通する。

周壁部４２は、円筒状をなしている。また、周壁部４２は、内周面４５と、外周面４６とを有する。組立状態において、周壁部４２の内周面４５は、第２天壁主面４１２とともに、内部空間３０の第２方向側に位置する音響空間３０１を構成する。

また、内周面４５は、周壁部４２の上面４２３側に、内周面４５が２つのピン端子５の設置や、この２つのピン端子５の組立状態における動きを干渉しないための、ニゲ４５１が設けられている。

外周面４６の根元側に、爪部４４が設けられている。この爪部４４は、組み立てるときに、ケース本体３の溝部３５４に押し入れることで、ケース本体３の溝部３５４と係合する。このように、爪部４４と溝部３５４との係合によって、蓋４がケース本体３に取り付けられ、ケース本体３の開口部３３を閉じることで、ケース６を構成する。

（ピン端子５）
２つのピン端子５は、第１ピン端子５１と、第２ピン端子５２とを含む。第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２のそれぞれは、横断面形状がほぼ円形をなしているリード線が折り曲げられることによって構成される。このような折り曲げられた形状によって、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２は、バネ性を得られている。

また、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２のそれぞれは、蓋４の天壁部４１に設けられた２つの貫通孔４１３を介して、蓋４に固定される。組立状態において、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２のそれぞれは、振動板２と当接して、その振動板２と電気的に接続される。

以下では、説明の便宜のために、２つのピン端子５の、開口部４３側に位置する端部を「先端」と呼び、ケース６の外部に位置する端部を「後端」と呼ぶ。また、第１実施形態では、第１ピン端子５１と第２ピン端子５２とほぼ同様の構成（形状及び材質等）を有する。具体的には、第１ピン端子５１と第２ピン端子５２との相違点は、組立状態における配置位置である。このため、以下では、第１ピン端子５１の構成を中心に説明する。なお、第２ピン端子５２の構成については第１ピン端子５１の説明を適用することができ、以下ではその説明を簡略する。

第１ピン端子５１は、略Ｕ字状をなしている。この第１ピン端子５１の構成をリード線の線方向（リード線の延在方向）に沿って捉えると、図２に示すように、第１ピン端子５１は、先端から後端に向かって、端子本体部５１１と、取付部５１３と、引出部５１２とを有する。

組立状態において、端子本体部５１１は、音響空間３０１に位置し、振動板２と当接する部分である。取付部５１３は、蓋４の貫通孔４１３及び第２天壁主面４１２を介して、蓋４に固定されている部分である。引出部５１２は、ケース６の外部に露出し、外部基板（図示せず）に実装される部分である。

また、第１ピン端子５１の構成をリード線の線方向（リード線の延材方向）と交差する方向に沿って捉えると、図３に示すように、第１ピン端子５１は、内部（芯部）から表面（外周）に向かって、芯部５１４と、その芯部５１４の全体を覆うように施されているメッキ層５１５とを有する。メッキ層５１５は、第１ピン端子５１の表面層の一例である。

芯部５１４の材質は、例えば、リン青銅である。メッキ層５１５の材質は、例えば、Ｓｎである。組立状態において、第１ピン端子５１のメッキ層５１５、具体的には、端子本体部５１１の先端に対応するメッキ層５１５に係る部分は、振動板２の第１電極２１と直接かつ電気的に当接する。なお、以下の説明では、「端子本体部５１１の先端に対応するメッキ層５１５に係る部分」を単に「第１ピン端子５１の先端」又は「端子本体部５１１の先端」と簡略する。

同様に、第２ピン端子５２の構成をリード線の線方向（リード線の延在方向）に沿って捉えると、図２に示すように、第２ピン端子５２は、端子本体部５２１と、取付部５２３と、引出部５２２とを有する。また、第２ピン端子５２の構成をそのリード線の線方向（リード線の延在方向）と交差する方向に沿って捉えると、第２ピン端子５２は、リン青銅である芯部５２４（図示せず）と、Ｓｎであるメッキ層５２５（図示せず）とを有する。

組立状態において、第２ピン端子５２の端子本体部５２１の先端に対応するメッキ層５１５に係る部分は、振動板２の基板１０の第１基板主面１１と直接かつ電気的に当接する。なお、以下の説明では、「端子本体部５２１の先端に対応するメッキ層５２５に係る部分」を単に「第２ピン端子５２の先端」又は「端子本体部５２１の先端」と簡略する。こうして、第２ピン端子５２の先端は、第１基板主面１１を介して、その第１基板主面１１と電気的に接続している第２電極２２と電気的に接続する。

このように、第１実施形態に係る圧電発音部品１では、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２を介して、振動板２の第１電極２１及び第２電極２２に交流電圧が印加されると、振動板２が、音響空間３０１及び音響空間３０２において、第１方向及び第２方向にて往復するように振動して発音（鳴動）する。また、発せられる音が主に放音孔３１３を介してケース６の外側へ放出する。

＜第１電極２１及び第２電極２２の詳細＞
ここで、第１電極２１及び第２電極２２の詳細を説明する前に、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２のそれぞれと振動板２との組立状態における当接状態について詳細に説明する。また、第１ピン端子５１及び第２ピン端子５２のそれぞれと振動板２との当接の相違は、当接位置である。そのため、以下では、第１ピン端子５１について説明し、第２ピン端子５２については第１ピン端子５１と異なる内容について説明する。

まず、第１ピン端子５１の先端と第１電極２１との当接について説明する。組立状態において、第１ピン端子５１は、圧縮された状態で取り付けられる。具体的には、蓋４がケース本体３に係合されると、第１ピン端子５１の先端が振動板２の第１電極２１に当接し、端子本体部５１１の先端が蓋４に固定された取付部５１３に対する距離が小さくなる。その結果、弾性的に変形された第１ピン端子５１は、第１電極２１に継続的な圧力を与える。また、端子本体部５１１は、可動な部分である。具体的には、振動板２に振動によって、端子本体部５１１が固定された取付部５１３を中心に揺動し、端子本体部５１１の先端が第１電極２１の表面（第１方向側の面）にて摺動する。言い換えれば、振動板２の振動に伴って第１ピン端子５１の先端が第１電極２１の表面における、平面視形状が約リング状をなしている第１可能範囲において摺動する。このように、振動板２の鳴動状態において、第１ピン端子５１の先端が第１電極２１に対して摺動することによって、両者が当接する第１可動範囲に圧力と機械的なストレスとが発生する。

次に、第２ピン端子５２の先端と第１基板主面１１との当接について説明する。組立状態において、第２ピン端子５２の先端が、第１基板主面１１に継続的な圧力を与える。また、振動板２が振動すると、端子本体部５２１の先端が第１基板主面１１において摺動する。言い換えれば、振動板２の振動に伴って第２ピン端子５２の先端が、平面視形状が約リング状をなしている第２可能範囲において摺動する。このように、振動板２の鳴動状態において、第２ピン端子５２の先端が第１基板主面１１に対する摺動によって、両者が当接する第２可動範囲に圧力と機械的なストレスとが発生する可能性がある。なお、本実施形態において示す例では、第２電極２２は、第２ピン端子５２の先端と直接当接していないため、当接による圧力と機械的なストレスとに係る問題が生じない。

ここで、上述したような当接状態において、当接する双方のうちの、少なくとも一方の材料が、例えば、硬度がビッカース硬度で３００以上の、すなわち硬度が大きい材料であれば、当接する双方の接触摩耗をより効果的に抑制することができる。具体的には、第１電極２１の硬度がビッカース硬度で３００以上であれば、より効果的に接触摩耗を抑制し、圧電発音部品１の信頼性向上を図ることができる。

なお、電極の材料（例えば、Ａｇ等）が、基板１０の材料よりも硬度が小さい場合、第１基板主面１１と第２ピン端子５２との相対的な摺動によって両者間において接触摩耗は生じにくいため、本実施形態に示す構成においては第２ピン端子５２における接触摩耗による信頼性を確保することができる。

続いて、図２及び図４を参照しつつ、第１実施形態に係る第１電極２１及び第２電極２２の詳細を説明する。図４は、第１実施形態に係る振動板２の一部構成を説明するための断面図である。

（第１電極２１）
第１実施形態では、上述したように、第１ピン端子５１の先端及び第２ピン端子５２の先端（メッキ層５１５）の材料はいずれも、Ｓｎを採用している。一般的に、Ｓｎはビッカース硬度が１００であり、硬度が比較的小さい。したがって、第１電極２１は、少なくとも第１ピン端子５１と当接する表面側の第１可動範囲における材料が、第１ピン端子５１のメッキ層５１５の材料よりも硬度が大きい材料を採用することができる。

より詳細に説明すると、第１電極２１は、例えば、２種類の金属によって構成されることができる。具体的には、第１電極２１は、例えば、図４に示すように、圧電板２３に設けられた第１金属層２１１と、第１金属層２１１における圧電板２３とは反対の面に設けられた第２金属層２１２とを有する。

ここで、第１金属層２１１は第１ピン端子５１と接触しないため、この第１金属層２１１の材料は、抵抗値が小さい金属を優先的に採用することが好ましい。この場合、第１金属層２１１の材料は、例えば、抵抗値が小さい、かつ硬度がビッカース硬度で３００未満の金属を採用することができる。一方、第２金属層２１２は第１ピン端子５１の先端と当接する第１電極２１の表面層であるため、第２金属層２１２の材料は、第１ピン端子５１のメッキ層５１５及び第１金属層２１１の材料よりも硬度が大きい金属を採用することができる。

例を挙げて説明すると、例えば、第１金属層２１１の材料は、硬度がビッカース硬度で３００未満の金属である。この場合、第２金属層２１２の材料は、硬度がビッカース硬度で３００以上の金属を採用することができる。また、第１電極２１の全体とする抵抗値の増大を抑制するために、第２金属層２１２の材料の抵抗値が３×１０^-6Ωｃｍ以上７０×１０^-6Ωｃｍ以下の範囲に属することが好ましい。すなわち、第２金属層２１２の材料は、硬度がビッカース硬度で３００以上、かつ抵抗値が３×１０^-6Ωｃｍ以上７０×１０^-6Ωｃｍ以下の範囲に属する金属を採用することが好ましい。

第１実施形態では、第１金属層２１１の材料は、Ａｇ（焼付け銀）である。一方、第２金属層２１２の材料は、例えば、Ａｇよりも硬度が大きい、Ｃｕ、又は、ＣｕとＮｉの合金である。第２金属層２１２の材料がＣｕとＮｉの合金である場合、例えば、ＣｕとＮｉとの含有量の比率が３：７のキュプロ、又はＣｕとＮｉとの含有量の比率が７：３のモネルを採用することができる。

また、第２金属層２１２の厚さ（膜厚）は、採用する金属の種類の特性（電気抵抗や摺動摩耗性等）に基づいて選定することができる。ただし、第２金属層２１２の膜厚が厚くなるほど、接触抵抗値が大きくなる。このため、接触抵抗値の増大を抑制するために、第２金属層２１２の膜厚、第１金属層２１１の膜厚よりも薄いことが好ましい。

第１実施形態では、第２金属層２１２の膜厚は、例えば、３μｍ以下である。また、この第２金属層２１２は、例えば、スパッタリング膜である。

（第２電極２２）
既に説明したとおり、本実施形態に示す構成においては、第２電極２２は、第２ピン端子５２の先端と接触しないため、この第２電極２２の材料は、抵抗値が小さい金属を優先的に採用することが好ましい。この場合、第１金属層２１１の材料は、例えば、抵抗値が小さい、かつ硬度がビッカース硬度で３００未満の金属を採用することができる。第１実施形態では、生産性の向上を図るために、第２電極２２の材料は、第１金属層２１１の材料と同じＡｇ（焼付け銀）を採用している。

このように、第１電極２１及び第２電極２２を採用した第１実施形態に係る圧電発音部品１は、簡易な構成を用いて、良好な振動特性を維持するとともに、高い信頼性を得ることを実現している。
具体的には、圧電発音部品１では、表面層Ｓｎのメッキ層５１５を有する第１ピン端子５１に対して、その第１ピン端子５１の先端と当接する第２金属層２１２の材料を、第１金属層２１１及び第２電極２２のＡｇ及びメッキ層５１５のＳｎよりも硬度が大きい、具体的には、硬度がビッカース硬度で３００以上、かつ抵抗値が３×１０^-6Ωｃｍ以上７０×１０^-6Ωｃｍ以下の範囲に属する金属を採用することで、第１電極２１と第１ピン端子５１の先端との低硬度材料と低硬度材料との接触摩耗の発生を抑制する。その結果、低硬度材料と低硬度材料との接触摩耗により、第１電極２１と第１ピン端子５１の先端とのそれぞれの材料の変質（酸化、硫化等）が抑制される。
ここで、第１電極２１と第１ピン端子５１の先端とのそれぞれの材料の変質（酸化、硫化等）による圧電発音部品１の信頼性に与える影響を説明する。第１ピン端子５１の先端のメッキ層５１５が摩耗されると、芯部５１４が露出して酸化する。この芯部５１４の酸化変質によって、第１ピン端子５１と第１電極２１との接触抵抗が増大される。その結果、第１ピン端子５１と第１電極２１との電気的な接続が維持できなくなることがある。また、メッキ層５１５等が摩耗されることによって、ＨＳやＳＯ２等の腐食性ガスが発生する。このような腐食性ガスが発生すると、第１電極２１に含まれているＡｇの硫化が促進される。また、第１電極２１に含まれているＡｇの硫化変質によって、第１電極２１の使用寿命が短くなる不具合が生じることがある。さらに、これらの第１電極２１及び第１ピン端子５１を構成する材料の変質等によって、圧電発音部品１の周波数が変動し、最悪の場合、発音障害等が生じるおそれがあり、圧電発音部品１の信頼性に大きな影響を与えるおそれがある。
本実施形態に示す構成を作用することによって、第１電極２１と第１ピン端子５１の先端とのそれぞれの材料の変質（酸化、硫化等）が抑制されることで、金属端子と電極との接触抵抗の増大、電気的な接続の不良、圧電発音部品の周波数の変動、又は圧電発音部品の発音障害等の信頼性に係る問題を抑制することができる。言い換えれば、第２金属層２１２を有する第１電極２１を採用すれば、簡易な構成を用いて、高い信頼性を得ることを実現している。
さらに、圧電発音部品１は、圧電板２３の両主面にＡｇを材料とする第１金属層２１１及び第２電極２２を採用することで、接触抵抗値の増大を抑制し、良好な振動特性を維持することができる。

［第２実施形態］
続いて、図５及び図６を参照しつつ、第２実施形態に係る第１ピン端子５１の構成について説明する。図５は、第２実施形態に係る第１ピン端子５１の構成を説明するための図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

なお、以下の説明では、第２実施形態の第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点、すなわち第１ピン端子５１の構成のみを説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については言及しない。

図５及び図６に示すように、第１実施形態に係る第１ピン端子５１に比べて、第２実施形態に係る第１ピン端子５１は、少なくとも先端のメッキ層５１５の外部に、金属層５１６を有する。また、この金属層５１６の材料等は、第１実施形態に係る第２金属層２１２と同じである。

このような金属層５１６を有する第２実施形態に係る第１ピン端子５１を採用することで、第１電極２１と第１ピン端子５１の先端との接触摩耗の発生を確実に抑制することができ、高い信頼性を得ることが実現できる。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。
本発明の一実施形態に係る圧電発音部品１では、基板１０と、圧電板２３と、圧電板２３における対向する主面に設けられた一対の電極２４とを有し、一対の電極２４に電圧が印加されることによって振動する振動板２と、開口部３３を有するケース本体３と、ケース本体３の開口部３３を閉じるように設けられた蓋４とを有し、ケース本体３及び蓋４によって構成される内部空間３０に、振動板２を収容するケース６と、蓋４に設けられた複数のピン端子５と、を備え、一対の電極２４のうち少なくとも第１電極２１は、圧電板２３に設けられた第１金属層２１１と、第１金属層２１１における圧電板２３とは反対の面に設けられかつ第1ピン端子５１が当接した第２金属層２１２とを有し、第２金属層２１２の材料は、第１金属層２１１の材料よりも硬度が大きく、第１金属層２１１の材料は、第２金属層２１２の材料よりも抵抗値が小さい。
上記構成によれば、簡易な構成を用いて、良好な信頼性を得ることができる。

また、上記構成において、第２金属層２１２の材料は、硬度がビッカース硬度で３００以上、かつ抵抗値が３×１０^-6Ωｃｍ以上７０×１０^-6Ωｃｍ以下の範囲に属する金属であってもよい。
上記構成によれば、接触摩耗の発生を抑制できるとともに、接触抵抗値の増大を軽減することができる。

また、上記構成において、第１金属層２１１の材料は、Ａｇであってもよく、第２金属層２１２の材料は、Ｃｕ、又は、ＣｕとＮｉの合金であってもよい。
上記構成によれば、良好な振動特性を維持するとともに、接触摩耗の発生を抑制することができ、良好な信頼性を得ることができる。

また、上記構成において、第２金属層２１２の材料は、ＣｕとＮｉとの含有量の比率が３：７のキュプロ、又はＣｕとＮｉとの含有量の比率が７：３のモネルであってもよい。
上記構成によれば、接触抵抗値の増大を軽減することができるとともに、硬度が高い材料を採用することで、確実に接触摩耗の発生を抑制することができる。

また、上記構成において、第２金属層２１２の膜厚は、第１金属層２１１よりも薄く形成されてもよい。
上記構成によれば、良好な振動特性を維持するとともに、接触抵抗値の増大を軽減することができる。

また、上記構成において、第２金属層２１２の膜厚は、３μｍ以下であってもよい。
上記構成によれば、確実に接触抵抗値の増大を軽減することができる。

また、上記構成において、第２金属層２１２は、スパッタリング膜であってもよい。
上記構成によれば、構成を簡易化することができる。

また、上記構成において、複数のピン端子５は、Ｓｎのメッキ層５１５を有してもよい。
上記構成によれば、良好な振動特性を維持することができる。

また、上記構成において、第１ピン端子５１の表面層の材料は、第２金属層２１２と同じであってもよい。
上記構成によれば、接触摩耗の発生を抑制することで、良好な信頼性を得ることができる。

［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。以下では、本発明に係る変形例について説明する。

上記実施形態では、第１金属層２１１の材料はＡｇであり、第２金属層２１２の材料がＣｕ、又は、ＣｕとＮｉの合金であることとして説明したが、上記構成に限定されるものではない。第１金属層２１１の材料は、Ａｇ以外の抵抗値が小さい金属であればよい。また、第２金属層２１２の材料が第１金属層２１１の材料よりも硬度が高ければよい。

上記実施形態では、ピン端子５は２つを有することとして説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、２つ以外の数を有してもよい。

上記実施形態では、第１電極２１は、２層構成として説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、第１電極２１は、３層以上の積層体であってもよく、１層構成であってもよい。また、第２電極２２も、同様である。

上記実施形態では、振動板２は、第２電極２２を有するものとして説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、第２電極２２の換わりに、基板１０を第２電極２２の機能を有するものとして利用してもよい。

上記実施形態では、電極と当接する金属端子は、ピン端子５として説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、薄板状な端子等の別の形状を有する端子であってもよい。

上記実施形態では、圧電発音部品１の各構成の平面視形状が円状をなしているものとして説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、矩形状や正方形状等の任意の形状を採用してもよい。

上記実施形態では、第２金属層２１２は、スパッタリング膜として説明したが、上記構成に限定されるものではなく、例えば、その他の種類の膜であってよい。

なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１…圧電発音部品、２…振動板、３…ケース本体、４…蓋、５…ピン端子、６…ケース、１０…基板、２０…振動素子、２１…第１電極、２２…第２電極、２３…圧電板、５１…第１ピン端子、５２…第２ピン端子、２１１…第１金属層、２１２…第２金属層

Claims (9)

1. 基板と、圧電板と、前記圧電板における対向する主面に設けられた一対の電極とを有し、前記一対の電極に電圧が印加されることによって振動する振動板と、
   開口を有するケース本体と、前記ケース本体の開口を閉じるように設けられた蓋とを有し、前記ケース本体及び前記蓋によって構成される内部空間に、前記振動板を収容するケースと、
   前記蓋に設けられた複数のピン端子と、
   を備え、
   前記一対の電極のうち少なくとも１つの電極は、前記圧電板に設けられた第１金属層と、前記第１金属層における前記圧電板とは反対の面に設けられかつ前記複数のピン端子の何れか１つが当接した第２金属層とを有し、
   前記第２金属層の材料は、前記第１金属層の材料よりも硬度が大きく、
   前記第１金属層の材料は、前記第２金属層の材料よりも抵抗値が小さい、
   圧電発音部品。
2. 前記第２金属層の材料は、硬度がビッカース硬度で３００以上、かつ抵抗値が３×１０^-6Ωｃｍ以上７０×１０^-6Ωｃｍ以下の範囲に属する金属である、請求項１に記載の圧電発音部品。
3. 前記第１金属層の材料は、Ａｇであり、
   前記第２金属層の材料は、Ｃｕ、又は、ＣｕとＮｉの合金である、請求項１又は２に記載の圧電発音部品。
4. 前記第２金属層の材料は、ＣｕとＮｉとの含有量の比率が３：７のキュプロ、又はＣｕとＮｉとの含有量の比率が７：３のモネルである、請求項３に記載の圧電発音部品。
5. 前記第２金属層の膜厚は、前記第１金属層よりも薄い、請求項１乃至４の何れか一項に記載の圧電発音部品。
6. 前記第２金属層の膜厚は、３μｍ以下である、請求項５に記載の圧電発音部品。
7. 前記第２金属層は、スパッタリング膜である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の圧電発音部品。
8. 前記複数のピン端子は、Ｓｎメッキ層を有する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の圧電発音部品。
9. 前記複数のピン端子の何れか１つのピン端子の表面層の材料は、前記第２金属層と同じである、請求項１乃至８の何れか一項に記載の圧電発音部品。

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