JP3134844B2 - 圧電音響部品 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
- H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
- G10K9/122—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means
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- H—ELECTRICITY
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/06—Arranging circuit leads; Relieving strain on circuit leads
-
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-
- H—ELECTRICITY
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
- H04R2307/023—Diaphragms comprising ceramic-like materials, e.g. pure ceramic, glass, boride, nitride, carbide, mica and carbon materials
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電ブザーや圧電受
話器などの圧電音響部品に関するものである。
話器などの圧電音響部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器、家電製品、携帯電話機
などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電ブザーあ
るいは圧電受話器として圧電音響部品が広く用いられて
いる。
などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電ブザーあ
るいは圧電受話器として圧電音響部品が広く用いられて
いる。
【０００３】この種の圧電音響部品は、例えば特開平７
−１０７５９３号公報，特開平７−２０３５９０号公報
に記載のように、円形の圧電板の片面電極に円形の金属
板を貼り付けてユニモルフ型振動板を構成し、この振動
板の金属板の周縁部を円形のケースの中に支持し、ケー
スの開口部をカバーで閉鎖した構造のものが一般的であ
る。
−１０７５９３号公報，特開平７−２０３５９０号公報
に記載のように、円形の圧電板の片面電極に円形の金属
板を貼り付けてユニモルフ型振動板を構成し、この振動
板の金属板の周縁部を円形のケースの中に支持し、ケー
スの開口部をカバーで閉鎖した構造のものが一般的であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな円形の振動板を用いると、生産効率が悪く、音響変
換効率が低く、しかも表面実装型に構成することが難し
いという問題点があった。上記問題点について、以下に
詳述する。
うな円形の振動板を用いると、生産効率が悪く、音響変
換効率が低く、しかも表面実装型に構成することが難し
いという問題点があった。上記問題点について、以下に
詳述する。
【０００５】まず生産効率および音響変換効率について
説明する。従来の圧電音響部品では、その製造にあたっ
て、図１に記載のように、グリーンシート４０から打ち
抜き金型４１によって円形の圧電板４２を打ち抜き、こ
の圧電板４２の片面電極に円形の金属板４３を電気的お
よび機械的に貼り付けた後、両主面電極間に高圧直流電
界を印加，分極することで振動板４４を得る。この振動
板４４をケース４５内に収納するとともに、圧電板４２
の他面電極と金属板４３とにそれぞれ接続されたリード
線４６，４７をケース４５外へ導出している。
説明する。従来の圧電音響部品では、その製造にあたっ
て、図１に記載のように、グリーンシート４０から打ち
抜き金型４１によって円形の圧電板４２を打ち抜き、こ
の圧電板４２の片面電極に円形の金属板４３を電気的お
よび機械的に貼り付けた後、両主面電極間に高圧直流電
界を印加，分極することで振動板４４を得る。この振動
板４４をケース４５内に収納するとともに、圧電板４２
の他面電極と金属板４３とにそれぞれ接続されたリード
線４６，４７をケース４５外へ導出している。
【０００６】ところが、上記のようにグリーンシート４
０から円板状に圧電板４２を打ち抜くのは打ち抜きカス
が多くなり、材料の歩留りが悪い。また、打ち抜き後
に、電極形成、分極などの個別加工が始まるので、加工
効率が悪い。さらに、設計的に必要な寸法を個々の素子
寸法で決めるため、グリーンシートの打ち抜き金型４１
を素子寸法に応じて作成しなければならない。そのた
め、全体として生産効率が悪いという欠点があった。
０から円板状に圧電板４２を打ち抜くのは打ち抜きカス
が多くなり、材料の歩留りが悪い。また、打ち抜き後
に、電極形成、分極などの個別加工が始まるので、加工
効率が悪い。さらに、設計的に必要な寸法を個々の素子
寸法で決めるため、グリーンシートの打ち抜き金型４１
を素子寸法に応じて作成しなければならない。そのた
め、全体として生産効率が悪いという欠点があった。
【０００７】また、図２の（ａ）に示すように、円板状
の振動板４４は、その周縁部がケース４５で固定される
ため、最大変位点Ｐが中心点だけになり、変位体積が小
さく、音響変換効率が低い。そのため、入力エネルギー
の割りに音圧が低いという欠点があった。さらに、振動
板の周囲が拘束されているので、周波数が高くなり、低
い周波数の圧電振動板を得ようとすれば、半径寸法が大
きくなるという欠点もあった。
の振動板４４は、その周縁部がケース４５で固定される
ため、最大変位点Ｐが中心点だけになり、変位体積が小
さく、音響変換効率が低い。そのため、入力エネルギー
の割りに音圧が低いという欠点があった。さらに、振動
板の周囲が拘束されているので、周波数が高くなり、低
い周波数の圧電振動板を得ようとすれば、半径寸法が大
きくなるという欠点もあった。
【０００８】次に、表面実装型に構成する場合について
検討する。この種の圧電音響部品を表面実装型に構成し
たものとして、例えば実開平３−１２５３９６号公報に
記載のものが知られている。しかしながら、この構造の
ものは、金属板から一体にリード端子を形成しておく必
要があり、金属板の形状が複雑になること、リード端子
の引出しのためにケースの形状が複雑になること、圧電
板にリード端子が接触または固定されるので、圧電板に
負荷がかかりやすいこと、などの問題があり、圧電音響
部品を表面実装型部品に構成することは、製造コストお
よび信頼性の面で困難な点が多い。
検討する。この種の圧電音響部品を表面実装型に構成し
たものとして、例えば実開平３−１２５３９６号公報に
記載のものが知られている。しかしながら、この構造の
ものは、金属板から一体にリード端子を形成しておく必
要があり、金属板の形状が複雑になること、リード端子
の引出しのためにケースの形状が複雑になること、圧電
板にリード端子が接触または固定されるので、圧電板に
負荷がかかりやすいこと、などの問題があり、圧電音響
部品を表面実装型部品に構成することは、製造コストお
よび信頼性の面で困難な点が多い。
【０００９】そこで、本発明の目的は、生産効率が高
く、音響変換効率が良好で、表面実装型に構成すること
が容易な圧電音響部品を得ることにある。
く、音響変換効率が良好で、表面実装型に構成すること
が容易な圧電音響部品を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、矩形の圧電板の片面電極
に矩形の金属板を貼り付けて振動板を構成し、上記振動
板の長さ方向両端部を支持部材を介して基板に固定し、
上記振動板の金属板を基板の第１電極に接続し、圧電板
の他面電極を基板の第２電極に接続し、上記振動板の幅
方向両端部と基板との隙間を可撓性を持つ封止材料で封
止して、振動板と基板との間に音響空間を形成し、上記
振動板を非接触状態で覆いかつ放音穴を有するカバー
を、基板上に接着固定したことを特徴とする圧電音響部
品を提供する。
め、請求項１に記載の発明は、矩形の圧電板の片面電極
に矩形の金属板を貼り付けて振動板を構成し、上記振動
板の長さ方向両端部を支持部材を介して基板に固定し、
上記振動板の金属板を基板の第１電極に接続し、圧電板
の他面電極を基板の第２電極に接続し、上記振動板の幅
方向両端部と基板との隙間を可撓性を持つ封止材料で封
止して、振動板と基板との間に音響空間を形成し、上記
振動板を非接触状態で覆いかつ放音穴を有するカバー
を、基板上に接着固定したことを特徴とする圧電音響部
品を提供する。
【００１１】圧電板は矩形であるから、グリーンシート
から圧電板を打ち抜くにしても、抜きカスを少なくで
き、材料効率が良い。また、親基板状態で電極形成，分
極などの作業ができるので、生産効率がよい。さらに、
設計的に必要な寸法は親基板カット寸法で決めるため、
従来のようにグリーンシートの打ち抜き金型をその都度
作成しなくてもよい。つまり、従来に比べてグリーンシ
ートの打ち抜き〜親基板カット工程における金型、治
具、圧電体品種などを少なくできるので、投資金額、生
産効率の面で有利である。
から圧電板を打ち抜くにしても、抜きカスを少なくで
き、材料効率が良い。また、親基板状態で電極形成，分
極などの作業ができるので、生産効率がよい。さらに、
設計的に必要な寸法は親基板カット寸法で決めるため、
従来のようにグリーンシートの打ち抜き金型をその都度
作成しなくてもよい。つまり、従来に比べてグリーンシ
ートの打ち抜き〜親基板カット工程における金型、治
具、圧電体品種などを少なくできるので、投資金額、生
産効率の面で有利である。
【００１２】本発明では矩形状の振動板の長さ方向両端
部を支持部材を介して基板に固定する。そして、金属板
と圧電板の他面電極との間に所定の周波数信号を入力す
ると、圧電板が長さ方向に伸縮し、これに応じて振動板
は屈曲変形する。このとき、振動板は長さ方向両端部を
節として上下に振動し、図２の（ｂ）に示すように、最
大変位点Ｐが振動板の長さ方向の中心線に沿って存在す
る。つまり、変位体積が大きくなる。この変位体積は、
空気を動かすエネルギーとなるので、音響変換効率を高
めることができる。なお、振動板の幅方向両端部と基板
との隙間を封止材料で封止しているが、封止材料は可撓
性を持つので、振動板の変位を妨げない。さらに、振動
板はその長さ方向両端部が固定されるが、その間の部分
は自由に変位できるので、従来の円板状の振動板に比べ
て低い周波数を得ることができる。逆に、同じ周波数を
得るのであれば、寸法を小型化できる。
部を支持部材を介して基板に固定する。そして、金属板
と圧電板の他面電極との間に所定の周波数信号を入力す
ると、圧電板が長さ方向に伸縮し、これに応じて振動板
は屈曲変形する。このとき、振動板は長さ方向両端部を
節として上下に振動し、図２の（ｂ）に示すように、最
大変位点Ｐが振動板の長さ方向の中心線に沿って存在す
る。つまり、変位体積が大きくなる。この変位体積は、
空気を動かすエネルギーとなるので、音響変換効率を高
めることができる。なお、振動板の幅方向両端部と基板
との隙間を封止材料で封止しているが、封止材料は可撓
性を持つので、振動板の変位を妨げない。さらに、振動
板はその長さ方向両端部が固定されるが、その間の部分
は自由に変位できるので、従来の円板状の振動板に比べ
て低い周波数を得ることができる。逆に、同じ周波数を
得るのであれば、寸法を小型化できる。
【００１３】また、振動板を非接触状態で覆うカバーを
基板上に接着固定してあるので、振動板の周囲をほぼ密
閉構造にでき、表面実装型部品に容易に構成できる。つ
まり、基板に設けた第１，第２の電極を基板の側縁また
は裏面まで引き回すことにより、これら電極を外部端子
電極として用いることができる。
基板上に接着固定してあるので、振動板の周囲をほぼ密
閉構造にでき、表面実装型部品に容易に構成できる。つ
まり、基板に設けた第１，第２の電極を基板の側縁また
は裏面まで引き回すことにより、これら電極を外部端子
電極として用いることができる。
【００１４】請求項２のように、支持部材を導電性材料
で形成するとともに、この支持部材を介して振動板の金
属板を基板の第１電極に接続固定し、圧電板の他面電極
を基板の第２電極に導電性ワイヤを介して接続するのが
望ましい。この場合には、振動板と基板との電気的およ
び機械的な接続を支持部材を利用して行なうことができ
るので、構造が簡素となり、かつ確実な電気的接続を行
なうことができる。また、リード端子などを振動板に接
続する必要がないので、外部からの荷重が振動板には作
用せず、信頼性の高い圧電音響部品を得ることができ
る。
で形成するとともに、この支持部材を介して振動板の金
属板を基板の第１電極に接続固定し、圧電板の他面電極
を基板の第２電極に導電性ワイヤを介して接続するのが
望ましい。この場合には、振動板と基板との電気的およ
び機械的な接続を支持部材を利用して行なうことができ
るので、構造が簡素となり、かつ確実な電気的接続を行
なうことができる。また、リード端子などを振動板に接
続する必要がないので、外部からの荷重が振動板には作
用せず、信頼性の高い圧電音響部品を得ることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】図３〜図５は本発明にかかる圧電
音響部品の一例である圧電ブザーを示す。この圧電ブザ
ーは、大略、ユニモルフ型の振動板１と、基板１０と、
カバー２０とで構成されている。
音響部品の一例である圧電ブザーを示す。この圧電ブザ
ーは、大略、ユニモルフ型の振動板１と、基板１０と、
カバー２０とで構成されている。
【００１６】振動板１は、ＰＺＴなどの圧電セラミック
よりなる矩形の圧電板２と、圧電板２の裏面に電気的お
よび機械的に接合された矩形の金属板３とで構成されて
いる。金属板３は例えばリン青銅，４２Ｎｉなどの良導
電性とバネ弾性とを兼ね備えた材料が用いられる。な
お、金属板３が４２Ｎｉの場合には、セラミック（ＰＺ
Ｔ等）と熱膨張係数が近いので、より信頼性の高いもの
が得られる。圧電板２はその表裏面前面に電極２ａ，２
ｂが形成されたものであり、裏面電極２ｂに金属板３が
対面接合されて電気的に導通している。なお、裏面電極
２ｂを省略し、金属板３を圧電板２の裏面に導電性接着
剤などを介して直接接合することで、金属板３で裏面電
極２ｂを兼用してもよい。
よりなる矩形の圧電板２と、圧電板２の裏面に電気的お
よび機械的に接合された矩形の金属板３とで構成されて
いる。金属板３は例えばリン青銅，４２Ｎｉなどの良導
電性とバネ弾性とを兼ね備えた材料が用いられる。な
お、金属板３が４２Ｎｉの場合には、セラミック（ＰＺ
Ｔ等）と熱膨張係数が近いので、より信頼性の高いもの
が得られる。圧電板２はその表裏面前面に電極２ａ，２
ｂが形成されたものであり、裏面電極２ｂに金属板３が
対面接合されて電気的に導通している。なお、裏面電極
２ｂを省略し、金属板３を圧電板２の裏面に導電性接着
剤などを介して直接接合することで、金属板３で裏面電
極２ｂを兼用してもよい。
【００１７】振動板１の下面、つまり金属板３の下面の
長さ方向両端部には、導電性材料よりなる支持部材４，
５が固定されている。この支持部材４，５は、例えば導
電性接着剤を金属板３の下面に線状に塗布し、硬化させ
たものでもよいし、金属線などの棒状の導電性材料を金
属板３に固着してもよい。
長さ方向両端部には、導電性材料よりなる支持部材４，
５が固定されている。この支持部材４，５は、例えば導
電性接着剤を金属板３の下面に線状に塗布し、硬化させ
たものでもよいし、金属線などの棒状の導電性材料を金
属板３に固着してもよい。
【００１８】上記振動板１は、金属板３を下側に向けて
支持部材４，５を介して絶縁性の基板１０に電気的およ
び機械的に接合されている。すなわち、一方の支持部材
４の下面は導電性接着剤（図示せず）を介して基板１０
の第１電極１１上に接続固定され、他方の支持部材５の
下面は導電性接着剤または絶縁性接着剤（図示せず）を
介して基板１０の電極を有しない部位に接着固定されて
いる。これによって、振動板１の長さ方向両端部が安定
に支持され、かつ基板１０との間に所定の隙間を開けて
固定される。そのため、振動板１は長さ方向両端部を支
点として上下に振動することができる。
支持部材４，５を介して絶縁性の基板１０に電気的およ
び機械的に接合されている。すなわち、一方の支持部材
４の下面は導電性接着剤（図示せず）を介して基板１０
の第１電極１１上に接続固定され、他方の支持部材５の
下面は導電性接着剤または絶縁性接着剤（図示せず）を
介して基板１０の電極を有しない部位に接着固定されて
いる。これによって、振動板１の長さ方向両端部が安定
に支持され、かつ基板１０との間に所定の隙間を開けて
固定される。そのため、振動板１は長さ方向両端部を支
点として上下に振動することができる。
【００１９】上記の説明では、振動板１の下面に支持部
材４，５を固定しておき、支持部材４，５の下面を導電
性接着剤を介して基板１０上に接着したが、支持部材
４，５の形成工程と振動板１と基板１０との接合工程と
を同時に行なってもよい。すなわち、基板１０の上面ま
たは振動板１の下面に導電性接着剤を印刷やディスペン
スなどの手法を用いて線状に塗布し、導電性接着剤が硬
化する前に基板１０と振動板１とを所定の隙間をあけて
接着し、その後で導電性接着剤を硬化させればよい。こ
の場合には、工程を少なくできるので、生産効率がよ
い。
材４，５を固定しておき、支持部材４，５の下面を導電
性接着剤を介して基板１０上に接着したが、支持部材
４，５の形成工程と振動板１と基板１０との接合工程と
を同時に行なってもよい。すなわち、基板１０の上面ま
たは振動板１の下面に導電性接着剤を印刷やディスペン
スなどの手法を用いて線状に塗布し、導電性接着剤が硬
化する前に基板１０と振動板１とを所定の隙間をあけて
接着し、その後で導電性接着剤を硬化させればよい。こ
の場合には、工程を少なくできるので、生産効率がよ
い。
【００２０】また、振動板１の上面、つまり圧電板２の
表面電極２ａは導電性ワイヤ６を介して基板１０の第２
電極１２上に接続されている。第１電極１１は基板１０
の一端側の上面から側縁を介して裏面側に回り込むよう
に形成され、第２電極１２も同様に基板１０の他端側の
上面から側縁を介して裏面側に回り込むように形成され
ている。
表面電極２ａは導電性ワイヤ６を介して基板１０の第２
電極１２上に接続されている。第１電極１１は基板１０
の一端側の上面から側縁を介して裏面側に回り込むよう
に形成され、第２電極１２も同様に基板１０の他端側の
上面から側縁を介して裏面側に回り込むように形成され
ている。
【００２１】振動板１の幅方向両端部と基板１０との隙
間には、例えばシリコーンゴムのような可撓性を持つ封
止材料１３が充填され、振動板１と基板１０との間に音
響空間１４（図５参照）が形成される。なお、この音響
空間１４は完全に密閉する必要はなく、例えば基板１０
に適宜制動穴などを設けて外部と連通させてもよい。こ
のように、振動板１の幅方向両端部と基板１０との隙間
は封止材料１３で封止されるが、封止材料１３の柔軟性
によって振動板１の振動は阻害されない。
間には、例えばシリコーンゴムのような可撓性を持つ封
止材料１３が充填され、振動板１と基板１０との間に音
響空間１４（図５参照）が形成される。なお、この音響
空間１４は完全に密閉する必要はなく、例えば基板１０
に適宜制動穴などを設けて外部と連通させてもよい。こ
のように、振動板１の幅方向両端部と基板１０との隙間
は封止材料１３で封止されるが、封止材料１３の柔軟性
によって振動板１の振動は阻害されない。
【００２２】基板１０上には、振動板１を非接触状態で
覆う樹脂カバー２０が接着固定される。このカバー２０
の天井面には放音穴２１が形成され、この穴２１からブ
ザー音を外部に放出することができる。
覆う樹脂カバー２０が接着固定される。このカバー２０
の天井面には放音穴２１が形成され、この穴２１からブ
ザー音を外部に放出することができる。
【００２３】図６は従来の円形振動板と本発明の矩形振
動板との寸法と共振周波数との関係を示す比較図であ
る。図から明らかなように、同一周波数であれば、矩形
振動板は円形振動板に比べて寸法（長さ，直径）を小さ
くできる。逆に、寸法が同一であれば、低い周波数を得
ることができることがわかる。なお、比較に当たって
は、圧電板として厚みが５０μｍのＰＺＴを用い、金属
板として厚みが５０μｍの４２Ｎｉを用いた。また、矩
形振動板の長さＬと幅Ｗの比を１．６７とした。
動板との寸法と共振周波数との関係を示す比較図であ
る。図から明らかなように、同一周波数であれば、矩形
振動板は円形振動板に比べて寸法（長さ，直径）を小さ
くできる。逆に、寸法が同一であれば、低い周波数を得
ることができることがわかる。なお、比較に当たって
は、圧電板として厚みが５０μｍのＰＺＴを用い、金属
板として厚みが５０μｍの４２Ｎｉを用いた。また、矩
形振動板の長さＬと幅Ｗの比を１．６７とした。
【００２４】図７は振動板１の製造工程を示す。まず、
（ａ）のようにグリーンシート３０から打ち抜き金型３
１によって矩形状の親基板３２を打ち抜く。次に、
（ｂ）のようにこの親基板３２に対して電極形成、分極
などの作業を行なった後、縦横のカットラインＣＬでカ
ットし、圧電板２を得る。その後、（ｃ）のように圧電
板２を同形状の金属板３の上に導電性接着剤によって接
着し、金属板３の下面両端部に支持部材４，５を形成す
ることにより、振動板１を得る。
（ａ）のようにグリーンシート３０から打ち抜き金型３
１によって矩形状の親基板３２を打ち抜く。次に、
（ｂ）のようにこの親基板３２に対して電極形成、分極
などの作業を行なった後、縦横のカットラインＣＬでカ
ットし、圧電板２を得る。その後、（ｃ）のように圧電
板２を同形状の金属板３の上に導電性接着剤によって接
着し、金属板３の下面両端部に支持部材４，５を形成す
ることにより、振動板１を得る。
【００２５】このように、グリーンシート３０から親基
板３２を打ち抜く際、親基板３２を矩形状にできるの
で、抜きカスを少なくでき、材料効率が良い。また、親
基板３２の状態で電極形成、分極などの作業ができるの
で、マルチ処理が可能で、生産効率がよい。さらに、設
計的に必要な寸法は親基板カット寸法で決めるため、打
ち抜き金型３２を一定化でき、設備コストを削減でき
る。つまり、グリーンシート３０の打ち抜きから親基板
３２のカットに至る工程に用いられる金型、治具、圧電
体などの品種を少なくできる。
板３２を打ち抜く際、親基板３２を矩形状にできるの
で、抜きカスを少なくでき、材料効率が良い。また、親
基板３２の状態で電極形成、分極などの作業ができるの
で、マルチ処理が可能で、生産効率がよい。さらに、設
計的に必要な寸法は親基板カット寸法で決めるため、打
ち抜き金型３２を一定化でき、設備コストを削減でき
る。つまり、グリーンシート３０の打ち抜きから親基板
３２のカットに至る工程に用いられる金型、治具、圧電
体などの品種を少なくできる。
【００２６】なお、図７では、個々の圧電板２にカット
した後、金属板３と接着したが、電極形成、分極などの
作業を行なった親基板３２を金属板３の親基板に対して
接着し、その後で圧電板２の親基板３２と金属板３の親
基板を同時にカットしてもよい。
した後、金属板３と接着したが、電極形成、分極などの
作業を行なった親基板３２を金属板３の親基板に対して
接着し、その後で圧電板２の親基板３２と金属板３の親
基板を同時にカットしてもよい。
【００２７】次に、圧電ブザーの製造工程を図８にした
がって説明する。まず、（ａ）のように予め電極１１，
１２がパターン形成された基板１０に対して、振動板１
を支持部材４，５を介して接着固定する。この時、一方
の支持部材４は第１電極１１に対して接続固定され、他
方の支持部材５は基板１０の電極が形成されていない面
に接着固定される。次に、（ｂ）のように振動板１の上
面である圧電板２の表面電極２ａと第２電極１２とを導
電性ワイヤ６によって接続する。この接続には、例えば
ワイヤボンディング法などを用いればよい。なお、導電
性ワイヤ６の表面電極２ａに対する接続位置は、振動板
１の振動の節となる支持部材５の上部とするのが望まし
い。次に、（ｃ）のように振動板１の幅方向両端部と基
板１０との隙間にシリコーンゴム１３を充填し、振動板
１と基板１０との間に音響空間１４を形成する。なお、
シリコーンゴム１３は振動板１の幅方向両端部だけでな
く、振動板１の周囲全周に塗布してもよい。最後に、
（ｄ）のように振動板１を覆うようにカバー２０を基板
１０に接着し、製造を完了する。上記のようにして表面
実装型の圧電音響部品を得ることができる。
がって説明する。まず、（ａ）のように予め電極１１，
１２がパターン形成された基板１０に対して、振動板１
を支持部材４，５を介して接着固定する。この時、一方
の支持部材４は第１電極１１に対して接続固定され、他
方の支持部材５は基板１０の電極が形成されていない面
に接着固定される。次に、（ｂ）のように振動板１の上
面である圧電板２の表面電極２ａと第２電極１２とを導
電性ワイヤ６によって接続する。この接続には、例えば
ワイヤボンディング法などを用いればよい。なお、導電
性ワイヤ６の表面電極２ａに対する接続位置は、振動板
１の振動の節となる支持部材５の上部とするのが望まし
い。次に、（ｃ）のように振動板１の幅方向両端部と基
板１０との隙間にシリコーンゴム１３を充填し、振動板
１と基板１０との間に音響空間１４を形成する。なお、
シリコーンゴム１３は振動板１の幅方向両端部だけでな
く、振動板１の周囲全周に塗布してもよい。最後に、
（ｄ）のように振動板１を覆うようにカバー２０を基板
１０に接着し、製造を完了する。上記のようにして表面
実装型の圧電音響部品を得ることができる。
【００２８】上記の製造工程では、個々の素子にカット
された基板１０に対し振動板１を接着し、基板１０にカ
バー２０を接着するようにしたが、基板１０として親基
板を用い、これに多数の振動板１を一定間隔で取り付
け、各振動板１を覆う多数のカバー２０を接着した後
で、親基板をカットして個々の素子を得るようにしても
よい。
された基板１０に対し振動板１を接着し、基板１０にカ
バー２０を接着するようにしたが、基板１０として親基
板を用い、これに多数の振動板１を一定間隔で取り付
け、各振動板１を覆う多数のカバー２０を接着した後
で、親基板をカットして個々の素子を得るようにしても
よい。
【００２９】上記実施例では、１枚の基板１０上に１個
の振動板１を搭載した例を示したが、複数個の振動板１
を搭載してもよい。この場合、各振動板１に対応して基
板１０に個別の電極を形成し、これら電極と各振動板１
とを個別に接続すれば、各振動板１から異なる音を発生
させることもできる。
の振動板１を搭載した例を示したが、複数個の振動板１
を搭載してもよい。この場合、各振動板１に対応して基
板１０に個別の電極を形成し、これら電極と各振動板１
とを個別に接続すれば、各振動板１から異なる音を発生
させることもできる。
【００３０】上記実施例では、支持部材を導電性材料で
形成したが、必ずしも導電性である必要はなく、絶縁性
材料（例えば接着剤）で構成してもよい。この場合に
は、金属板と基板の第１電極とを半田、導電性接着剤、
導電性ワイヤなどの手段を用いて接続すればよい。
形成したが、必ずしも導電性である必要はなく、絶縁性
材料（例えば接着剤）で構成してもよい。この場合に
は、金属板と基板の第１電極とを半田、導電性接着剤、
導電性ワイヤなどの手段を用いて接続すればよい。
【００３１】圧電板と金属板は同一形状である必要はな
く、例えば金属板の寸法を圧電板よりやや大きくしても
よい。例えば、金属板の長さを圧電板の長さより長くし
た場合には、金属板と圧電板との長さの差によって共振
周波数を変化させることができる。
く、例えば金属板の寸法を圧電板よりやや大きくしても
よい。例えば、金属板の長さを圧電板の長さより長くし
た場合には、金属板と圧電板との長さの差によって共振
周波数を変化させることができる。
【００３２】上記実施例では、圧電板の他面電極を基板
の第２電極に導電性ワイヤを介して接続したが、導電性
ワイヤに代えてリード端子を用いてもよい。この場合、
リード端子の一端部を圧電板の他面電極に弾性的に接触
させたり、半田や導電ペーストなどを用いて接続固定し
てもよい。また、上記実施例では、金属板の片面に圧電
板を貼り付けたユニモルフ型振動板について説明した
が、金属板の両面にそれぞれ圧電板を貼り付けたバイモ
ルフ型振動板を用いてもよい。
の第２電極に導電性ワイヤを介して接続したが、導電性
ワイヤに代えてリード端子を用いてもよい。この場合、
リード端子の一端部を圧電板の他面電極に弾性的に接触
させたり、半田や導電ペーストなどを用いて接続固定し
てもよい。また、上記実施例では、金属板の片面に圧電
板を貼り付けたユニモルフ型振動板について説明した
が、金属板の両面にそれぞれ圧電板を貼り付けたバイモ
ルフ型振動板を用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、矩形状の振動板を用いたので、グリーンシート
の打ち抜きから親基板カットに至る工程における金型、
治具、圧電体品種を少なくでき、かつ材料効率もよいの
で、生産効率が向上し、製造コストを低減できる。
よれば、矩形状の振動板を用いたので、グリーンシート
の打ち抜きから親基板カットに至る工程における金型、
治具、圧電体品種を少なくでき、かつ材料効率もよいの
で、生産効率が向上し、製造コストを低減できる。
【００３４】また、矩形状の振動板の長さ方向両端部を
支持部材を介して基板に固定し、振動板の幅方向両端部
と基板との隙間を可撓性を持つ封止材料で封止したの
で、最大変位点が振動板の長さ方向の中心線に沿って存
在し、変位体積を大きくできる。そのため、音響変換効
率を高めることができる。そして、振動板はその長さ方
向両端部が固定されるが、その間の部分は自由に変位で
きるので、従来の円板状の振動板に比べて低い周波数を
得ることができる。逆に、同じ周波数を得るのであれ
ば、寸法を小型化できる。
支持部材を介して基板に固定し、振動板の幅方向両端部
と基板との隙間を可撓性を持つ封止材料で封止したの
で、最大変位点が振動板の長さ方向の中心線に沿って存
在し、変位体積を大きくできる。そのため、音響変換効
率を高めることができる。そして、振動板はその長さ方
向両端部が固定されるが、その間の部分は自由に変位で
きるので、従来の円板状の振動板に比べて低い周波数を
得ることができる。逆に、同じ周波数を得るのであれ
ば、寸法を小型化できる。
【００３５】また、振動板を非接触状態で覆うカバーを
基板上に接着固定することで、振動板の周囲をほぼ密閉
構造にでき、基板に設けた第１，第２の電極を外部接続
用電極として用いることで、表面実装型部品に容易に構
成できる。つまり、複雑な形状の金属板やケースを用い
る必要がなく、各部品を単純形状化できるとともに、基
板に形成された外部接続用電極が内部部品である振動板
に負荷を与えないので、安価で信頼性の高い圧電音響部
品を得ることができる。
基板上に接着固定することで、振動板の周囲をほぼ密閉
構造にでき、基板に設けた第１，第２の電極を外部接続
用電極として用いることで、表面実装型部品に容易に構
成できる。つまり、複雑な形状の金属板やケースを用い
る必要がなく、各部品を単純形状化できるとともに、基
板に形成された外部接続用電極が内部部品である振動板
に負荷を与えないので、安価で信頼性の高い圧電音響部
品を得ることができる。
【図１】従来の圧電ブザーの製造工程を示す図である。
【図２】従来例と本発明との変位分布の比較図である。
【図３】本発明にかかる圧電音響部品の一例である圧電
ブザーの斜視図である。
ブザーの斜視図である。
【図４】図４の圧電ブザーの分解斜視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】円形振動板と矩形振動板の寸法と共振周波数と
の関係を示す比較図である。
の関係を示す比較図である。
【図７】振動板の製造工程を示す図である。
【図８】圧電ブザーの製造工程を示す図である。
１ 振動板 ２ 圧電板 ２ａ 表面電極 ３ 金属板 ６ 導電性ワイヤ １０ 基板 １１ 第１電極 １２ 第２電極 １３ 可撓性封止材料 ２０ カバー ２１ 放音穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−139426（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 17/00 G10K 9/122
Claims (2)
- 【請求項１】矩形の圧電板の片面電極に矩形の金属板を
貼り付けて振動板を構成し、上記振動板の長さ方向両端
部を支持部材を介して基板に固定し、上記振動板の金属
板を基板の第１電極に接続し、圧電板の他面電極を基板
の第２電極に接続し、上記振動板の幅方向両端部と基板
との隙間を可撓性を持つ封止材料で封止して、振動板と
基板との間に音響空間を形成し、上記振動板を非接触状
態で覆いかつ放音穴を有するカバーを、基板上に接着固
定したことを特徴とする圧電音響部品。 - 【請求項２】上記支持部材を導電性材料で形成するとと
もに、この支持部材を介して上記振動板の金属板を基板
の第１電極に接続固定し、圧電板の他面電極を基板の第
２電極に導電性ワイヤを介して接続したことを特徴とす
る請求項１に記載の圧電音響部品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163841A JP3134844B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 圧電音響部品 |
| TW088107139A TW517453B (en) | 1998-06-11 | 1999-05-03 | Piezoelectric acoustic component |
| DE19922148A DE19922148C2 (de) | 1998-06-11 | 1999-05-12 | Piezoelektrisches akustisches Bauteil |
| US09/311,821 US6307300B1 (en) | 1998-06-11 | 1999-05-13 | Piezoelectric acoustic component |
| CNB991084098A CN1144501C (zh) | 1998-06-11 | 1999-06-08 | 压电声学元件 |
| KR10-1999-0021726A KR100369908B1 (ko) | 1998-06-11 | 1999-06-11 | 압전 음향 부품 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163841A JP3134844B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 圧電音響部品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355890A JPH11355890A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3134844B2 true JP3134844B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=15781777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163841A Expired - Fee Related JP3134844B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 圧電音響部品 |
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| DE (1) | DE19922148C2 (ja) |
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| JP3882890B2 (ja) * | 2001-10-19 | 2007-02-21 | 株式会社村田製作所 | 圧電型電気音響変換器 |
| JP4203899B2 (ja) * | 2002-06-13 | 2009-01-07 | オムロンヘルスケア株式会社 | 電子体温計 |
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| KR100695155B1 (ko) | 2005-06-18 | 2007-03-14 | 삼성전자주식회사 | 가리어진 얼굴 검출장치 및 방법과 이를 이용한 부정거래자식별장치 및 방법 |
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| CN102023297B (zh) * | 2009-09-11 | 2015-01-21 | 清华大学 | 声纳系统 |
| CN102056064B (zh) * | 2009-11-06 | 2013-11-06 | 清华大学 | 扬声器 |
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