JP5566533B2 - 圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末 - Google Patents
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Description
本発明は、圧電振動装置、携帯端末に好適な圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末に関するものである。
圧電アクチュエータとして、図８に示すように、内部電極101と圧電体層102とが複数積層された積層体103の表面に表面電極104を形成してなるバイモルフ型の圧電素子10を用いたものや（特許文献１を参照）、圧電素子10の主面にフレキシブル基板105を導電性接合部材106で接合して、圧電素子10の表面電極104とフレキシブル基板105の配線導体1051とを電気的に接続させることが知られている（特許文献２を参照）。
更には、バイモルフ型の圧電素子の長さ方向における中央部や一端を振動板に固定した圧電振動装置が知られている（特許文献３、４を参照）。
図８に示すように、特許文献１に記載のような圧電素子10の主面にフレキシブル基板105を導電性接合部材106で接合して、圧電素子10の表面電極104とフレキシブル基板105の配線導体1051とを電気的に接続させることが考えられる。
ここで、フレキシブル基板105の構造は、ベースフィルム1052に配線導体1051を貼り合わせ、さらにカバーフィルム1053を貼り合わせた３層構造であるが、圧電素子10との接合部及びその近傍はカバーフィルム1053が形成されておらず、配線導体1051がむき出しの状態となっている。
ところが、フレキシブル基板105と圧電素子10との接続部近傍において、カバーフィルム1053のない状態で使用していると、フレキシブル基板105が変形したときに、配線導体1051が圧電素子10のエッジに当たって、配線導体1051に傷が付いて断線することがあった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、フレキシブル基板の配線導体が長期駆動においても断線することなく、長期間安定して駆動する圧電アクチュエータ、圧電振動装置および携帯端末を提供することである。
本発明の圧電アクチュエータは、内部電極および圧電体層が積層された長手方向と幅方向とを有する積層体と、該積層体の厚み方向と直交する一方主面に前記内部電極と電気的に接続された表面電極とを備えた圧電素子と、前記一方主面に導電性接合部材を介して一部が接合され、前記表面電極と電気的に接続された配線導体を備えたフレキシブル基板とを有しており、平面視で前記フレキシブル基板によって覆われている前記圧電素子の角部が面取りされており、面取りされた前記角部と前記フレキシブル基板との間に前記導電性接合部材が設けられていることを特徴とする。
また本発明の圧電振動装置は、前記圧電アクチュエータと、前記圧電素子の前記他方主面に接合された振動板とを有することを特徴とする。
また本発明の携帯端末は、前記圧電アクチュエータと、電子回路と、ディスプレイと、筐体とを有しており、前記圧電アクチュエータの他方主面が前記ディスプレイまたは前記筐体に接合されていることを特徴とする。
本発明によれば、フレキシブル基板の配線導体が断線し難く、長期間安定して駆動させることが可能な圧電アクチュエータを得ることができる。また、不要な振動の発生が低減された圧電振動装置を得ることができる。また、高品質な音情報を伝達可能な携帯端末を得ることができる。
本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の圧電アクチュエータの実施の形態の一例を示す概略斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図である。
本発明の圧電アクチュエータ１は、内部電極２および圧電体層３が積層された積層体４と、積層体４の一方主面に内部電極２と電気的に接続された表面電極５とを備えた圧電素子10と、一方主面に導電性接合部材７を介して一部が接合され、表面電極５と電気的に接続された配線導体61を備えたフレキシブル基板６とを有しており、フレキシブル基板６によって覆われる圧電素子10の角部11が面取りされている。
圧電素子10を構成する積層体４は、内部電極２および圧電体層３が積層されてなるもので、複数の内部電極２が積層方向に重なる活性部とそれ以外の不活性部とを有し、例えば長尺状に形成されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、積層体４の長さとしては、例えば18ｍｍ〜28ｍｍが好ましく、22ｍｍ〜25ｍｍが更に好ましい。積層体４の幅は、例えば１ｍｍ〜６ｍｍが好ましく、３ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。積層体４の厚みは、例えば0.2ｍｍ〜1.0ｍｍが好ましく、0.4ｍｍ〜0.8ｍｍが更に好ましい。
積層体４を構成する内部電極２は、圧電体層３を形成するセラミックスと同時焼成により形成されたもので、第１の極21および第２の極22からなる。例えば、第１の極21がグランド極となり、第２の極22が正極または負極となる。圧電体層３と交互に積層されて圧電体層３を上下から挟んでおり、積層順に第１の極21および第２の極22が配置されることにより、それらの間に挟まれた圧電体層３に駆動電圧を印加するものである。この形成材料として、例えば圧電セラミックスとの反応性が低い銀や銀−パラジウム合金を主成分とする導体、あるいは銅、白金などを含む導体を用いることができるが、これらにセラミック成分やガラス成分を含有させてもよい。
図１に示す例では、第１の極21および第２の極22の端部がそれぞれ積層体４の対向する一対の側面に互い違いに導出されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、内部電極２の長さは、例えば17ｍｍ〜25ｍｍが好ましく、21ｍｍ〜24ｍｍが更に好ましい。内部電極２の幅は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。内部電極２の厚みは、例えば0.1〜５μｍが好ましい。
積層体４を構成する圧電体層３は、圧電特性を有するセラミックスで形成されたもので、このようなセラミックスとして、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）からなるペロブスカイト型酸化物、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）などを用いることができる。圧電体層３の１層の厚みは、低電圧で駆動させるために、例えば0.01〜0.1ｍｍに設定することが好ましい。また、大きな屈曲振動を得るために、200ｐｍ／Ｖ以上の圧電ｄ31定数を有することが好ましい。
積層体４の一方主面には、内部電極２と電気的に接続された表面電極５が設けられている。図１に示す形態における表面電極５は、大きな面積の第１の表面電極51、小さな面積の第２の表面電極52および第３の表面電極53で構成されている。例えば、第１の表面電極51は第１の極21となる内部電極２と電気的に接続され、第２の表面電極52は例えば一方主面側に配置された第２の極22となる内部電極２、第３の表面電極53は例えば他方主面側に配置された第２の極22となる内部電極２と電気的に接続されている。携帯端末のディスプレイまたは筐体に取り付ける圧電アクチュエータの場合には、第１の表面電極51の長さは、例えば17ｍｍ〜23ｍｍが好ましく、19ｍｍ〜21ｍｍが更に好ましい。第１の表面電極51の幅は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜４ｍｍが更に好ましい。第２の表面電極52および第３の表面電極53の長さは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍとするのが好ましい。第２の表面電極52および第３の表面電極53の幅は、例えば0.5ｍｍ〜1.5ｍｍとするのが好ましい。
また、圧電アクチュエータ１は、圧電素子10を構成する積層体４の一方主面に導電性接合部材７を介して一部が接合されたフレキシブル基板６を有している。
このフレキシブル基板６は配線導体61を備え、導電性接合部材７を介して表面電極５と配線導体61とが電気的に接続されるように、フレキシブル基板６の一部が積層体４の一方主面に接合されている。
フレキシブル基板６は、例えば樹脂フィルム中に２本の配線導体61が埋設されたフレキシブル・プリント配線基板であり、一方端には外部回路と接続するためのコネクタ（図示せず）が接続されている。
図に示すフレキシブル基板６の構造は、ベースフィルム62に配線導体61を貼り合わせ、さらにカバーフィルム63を貼り合わせた３層構造であるが、圧電素子10との接合部及びその近傍はカバーフィルム63が形成されていない状態になっている。なお、圧電素子10との接合部近傍がカバーフィルム63の形成されていない状態であるのは、フレキシブル基板６と圧電素子10との接合の組立精度を考慮し、万一位置が少しずれた場合でも、カバーフィルム63が圧電素子10との接合部界面に入らないようにするためである。
導電性接合部材７としては、導電性接着剤や半田等が用いられるが、好ましくは導電性接着剤であるのがよい。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、あるいは合成ゴムなどの弾性率（ヤング率）の低い樹脂71中に金、銅、ニッケル、または金メッキした樹脂ボールなどからなる導体粒子72を分散させてなる導電性接着剤を用いることで、半田に比べ振動によって生じる応力を低減することができるためである。より好ましくは、導電性接着剤の中でも異方性導電材であるのがよい。異方性導電材は、電気的接合を担う導電粒子と接着を担う樹脂接着剤からなる。この異方性導電材は、厚み方向には導通が取れ、面内方向には絶縁が取れるため、狭ピッチの配線においても異極の表面電極間で電気的にショートすることがなく、フレキシブル基板６との接続部をコンパクトにすることができる。
なお、図１（ｂ）では導電性接合部材７の端は表面電極５の端とそろっているが、カバーフィルム63側に延設されていてもよく、さらに圧電素子10の角部からカバーフィルム63まで延設されていてもよい。これにより、導電性接合部材７が配線導体61を保護する機能を有し、角部との摩擦による配線導体61の損傷を防止することができる。
そして、フレキシブル基板６によって覆われる圧電素子10の角部が面取りされて面取り部11が形成されている。
このように、フレキシブル基板６によって覆われる圧電素子10の角部11を面取りして面取り部11を形成しておくことにより、フレキシブル基板６が変形した場合に、フレキシブル基板６が接触するのは圧電素子10の面取り部11になるので、フレキシブル基板６の配線導体61が損傷するのを防止することができ、キズによって配線導体61が断線する危険がなくなる。
面取り部11としては、Ｃ面であってもＲ面であってもよいが、より好ましくはＲ面であるのがよい。面取り部11の大きさは、Ｒ面の場合はＲ0.01以上（断面で見たときに半径0.01ｍｍ以上の曲線）、Ｃ面の場合はＣ0.01以上（断面で見たときに辺の長さが0.01ｍｍ以上の直角二等辺三角形となるように角部を切り取る）であるのが好ましい。
ここで、図２に示すように、面取りされた角部（面取り部11）とフレキシブル基板６との間に導電性接合部材７が充填されているのが好ましい。
この構成によれば、フレキシブル基板６を装置に組み込む際にフレキシブル基板６が曲がったり、外部からの振動やフレキシブル基板６自体の共振等に起因する異常振動で接合部の根元（図２（ａ）に示す領域Ａ）に負荷がかかったりしたとしても、面取り部11にヤング率の低い導電性接合部材７が充填されているので、応力が分散されてフレキシブル基板６が圧電素子10から剥がれるのを抑制できる。また、ヤング率の低い導電性接合部材７が外部からの振動を吸収してくれるため、圧電素子に不要な振動が伝わるのを低減することができる。
また、図２（ｂ）に示すように、当該面取り部11に充填されている導電性接合部材７が、フレキシブル基板６のカバーフィルム63まで覆っていてもよく、これにより、導電性接合部材７で配線導体61を保護するとともにさらに接合強度を高めることができる。
本実施の形態の圧電アクチュエータ１の製造方法について説明する。
まず、圧電体層３となるセラミックグリーンシートを作製する。具体的には、圧電セラミックスの仮焼粉末と、アクリル系，ブチラール系等の有機高分子からなるバインダーと、可塑剤とを混合してセラミックスラリーを作製する。そして、ドクターブレード法、カレンダーロール法等のテープ成型法を用いることにより、このセラミックスラリーを用いてセラミックグリーンシートを作製する。圧電セラミックスとしては圧電特性を有するものであればよく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）からなるペロブスカイト型酸化物等を用いることができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ），フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）等を用いることができる。
次に、内部電極２となる導電性ペーストを作製する。具体的には、銀−パラジウム合金の金属粉末にバインダーおよび可塑剤を添加混合することによって導電性ペーストを作製する。この導電性ペーストを上記のセラミックグリーンシート上に、スクリーン印刷法を用いて内部電極２のパターンで塗布する。さらに、この導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを複数枚積層し、所定の温度で脱バインダー処理を行なった後、900〜1200℃の温度で焼成し、平面研削盤等を用いて所定の形状になるよう研削処理を施すことによって、交互に積層された内部電極２および圧電体層３を備えた積層体４を作製する。
その後、フレキシブル基板６で覆われる積層体４の角部（エッジ部）に面取り加工を行う。ここで、面取り加工を行うのは、フレキシブル基板６で覆われる角部のみでも良いが、積層体４の全角部に対して行ってもよい。好ましくは、積層体４のカケやひび割れを防止するために全角部に対して面取りを行うことがよい。
面取り加工は、以下の方法で実施することができる。例えば、アルミナ砥粒とガラスビーズを所定の割合で混合した研磨液に積層体４を入れ、回転ミルで５〜30時間回転混合することで、角部に面取り加工を施すことができる。なお、Ｒ面のついた砥石にて加工を施してもよく、サンドブラスト等の方法で加工を施してもよい。
積層体４は、上記の製造方法によって作製されるものに限定されるものではなく、内部電極２と圧電体層３とを複数積層してなる積層体４を作製できれば、どのような製造方法によって作製されてもよい。
その後、銀を主成分とする導電性粒子とガラスとを混合したものに、バインダー，可塑剤および溶剤を加えて作製した銀ガラス含有導電性ペーストを、表面電極５のパターンで積層体４の主面および側面にスクリーン印刷法等によって印刷して乾燥させた後、650〜750℃の温度で焼き付け処理を行ない、表面電極５を形成する。
なお、表面電極５と内部電極２とを電気的に接続する場合、圧電体層３を貫通するビアを形成して接続しても、積層体４の側面に側面電極を形成しても良く、どのような製造方法によって作製されてもよい。
次に、導電性接合部材７を用いて、フレキシブル基板６を圧電素子10に接続固定（接合）する。
まず、圧電素子10の所定の位置に導電性接合部材用ペーストをスクリーン印刷等の手法を用いて塗布形成する。その後、フレキシブル基板６を当接させた状態で導電性接合部材用ペーストを硬化させることにより、フレキシブル基板６を圧電素子10に接続固定する。なお、導電性接合部材用ペーストは、フレキシブル基板６側に塗布形成しておいてもよい。
導電性接合部材７が導電性接着剤の場合であって、導電性接着剤を構成する樹脂が熱可塑性樹脂からなる場合は、導電性接着剤を圧電素子10またはフレキシブル基板６の所定の位置に塗布形成した後、圧電素子10とフレキシブル基板６とを導電性接着剤を介して当接させた状態で加熱加圧することで、熱可塑性樹脂が軟化流動し、その後常温に戻すことで、再び熱可塑性樹脂が硬化し、フレキシブル基板６が圧電素子10に接続固定される。
また、上述では、導電性接着剤を圧電素子10またはフレキシブル基板６に塗布形成する手法を示したが、予めシート状に形成された導電性接着剤のシートを圧電素子10とフレキシブル基板６との間に挟んだ状態で加熱加圧して接合してもよい。
本発明の圧電振動装置は、図３に示すように、圧電アクチュエータ１と、圧電アクチュエータ１の他方主面に接合された振動板81とを有するものである。
振動板81は、矩形の薄板状の形状を有している。振動板81は、アクリル樹脂やガラス等の剛性および弾性が大きい材料を好適に用いて形成することができる。また、振動板81の厚みは、例えば0.4ｍｍ〜1.5ｍｍに設定される。
振動板81は、圧電アクチュエータ１の他方主面に、接合部材82を介して取り付けられている。接合部材82を介して、振動板81に他方主面の全面が接合されていてもよく、略全面が接合されていてもよい。
接合部材82は、フィルム状の形状を有している。また、接合部材82は、振動板81よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、振動板81よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。すなわち、接合部材82は、変形可能であり、同じ力が加わったときに、振動板81よりも大きく変形する。そして、接合部材82の一方主面（図の＋ｚ方向側の主面）には圧電アクチュエータ１の他方主面（図の−ｚ方向側の主面）が全体的に固着され、接合部材82の他方主面（図の−ｚ方向側の主面）には振動板81の一方主面（図の＋ｚ方向側の主面）の一部が固着されている。
接合部材82は、単一のものであっても、いくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合部材82としては、例えば、不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープや、弾性を有する接着剤である各種弾性接着剤等を好適に用いることができる。また、接合部材82の厚みは、圧電アクチュエータ１の屈曲振動の振幅よりも大きいことが望ましいが、厚すぎると振動が減衰されるので、例えば、0.1ｍｍ〜0.6ｍｍに設定される。ただし、本発明の圧電振動装置においては、接合部材82の材質に限定はなく、接合部材82が振動板81よりも固く変形し難いもので形成されていても構わない。また、場合によっては、接合部材82を有さない構成であっても構わない。
このような構成を備える本例の圧電振動装置は、電気信号を加えることによって圧電アクチュエータ１を屈曲振動させ、それによって、振動板81を振動させる圧電振動装置として機能する。なお、振動板81の長さ方向における他方端部（図の−ｙ方向端部や振動板81の周縁部等を、図示せぬ支持部材によって支持しても構わない。
本例の圧電振動装置は、不要な振動の発生が低減された圧電アクチュエータ１を用いて構成されていることから、不要な振動の発生が低減された圧電振動装置とすることができる。
また、本例の圧電振動装置は、圧電アクチュエータ１の平坦な他方主面に振動板81が接合されている。これにより、圧電アクチュエータ１と振動板81とが強固に接合された圧電振動装置とすることができる。
本発明の携帯端末は、図４〜図６に示すように、圧電アクチュエータ１と、電子回路（図示せず）と、ディスプレイ91と、筐体92とを有しており、圧電アクチュエータ１の他方主面が筐体92に接合されたものである。なお、図４は本発明の携帯端末を模式的に示す概略斜視図であり、図５は図４に示すＡ−Ａ線で切断した概略断面図、図６は図４に示すＢ−Ｂ線で切断した概略断面図である。
ここで、圧電アクチュエータ１と筐体92とが変形可能な接合部材を用いて接合されているのが好ましい。すなわち、図５および図６においては接合部材82が変形可能な接合部材である。
変形可能な接合部材82で圧電アクチュエータ１と筐体92とを接合することで、圧電アクチュエータ１から振動が伝達されたとき、変形可能な接合部材82が筐体92よりも大きく変形する。
このとき、筐体92から反射される逆位相の振動を変形可能な接合部材82で緩和することができるので、圧電アクチュエータ１が周囲の振動の影響を受けずに筐体92へ強い振動を伝達させることができる。
中でも、接合部材82の少なくとも一部が粘弾性体で構成されていることで、圧電アクチュエータ１からの強い振動を筐体92へ伝える一方、筐体92から反射される弱い振動を接合部材82が吸収することができる点で好ましい。例えば、不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープや、弾性を有する接着剤を含む構成の接合部材を用いることができ、これらの厚みとしては例えば10μｍ〜2000μｍのものを用いることができる。
そして、本例では、圧電アクチュエータ１はディスプレイ91のカバーとなる筐体92の一部に取り付けられ、この筐体92の一部が振動板922として機能するようになっている。
なお、本例では圧電アクチュエータ１が筐体92に接合されたものを示したが、圧電アクチュエータ１がディスプレイ91に接合されていてもよい。
筐体92は、１つの面が開口した箱状の筐体本体921と、筐体本体921の開口を塞ぐ振動板922とを有している。この筐体92（筐体本体921および振動板922）は、剛性および弾性率が大きい合成樹脂等の材料を好適に用いて形成することができる。
振動板922の周縁部は、筐体本体921に接合材93を介して振動可能に取り付けられている。接合材93は、振動板922よりも柔らかく変形しやすいもので形成されており、振動板922よりもヤング率，剛性率，体積弾性率等の弾性率や剛性が小さい。すなわち、接合材93は変形可能であり、同じ力が加わったときに振動板922よりも大きく変形する。
接合材93は、単一のものであっても、いくつかの部材からなる複合体であっても構わない。このような接合材93としては、例えば不織布等からなる基材の両面に粘着剤が付着された両面テープ等を好適に用いることができる。接合材93の厚みは、厚くなりすぎて振動が減衰されないように設定されており、例えば0.1ｍｍ〜0.6ｍｍに設定される。ただし、本発明の携帯端末においては、接合材93の材質に限定はなく、接合材93が振動板922よりも固く変形し難いもので形成されていても構わない。また、場合によっては、接合材93を有さない構成であっても構わない。
電子回路（図示せず）としては、例えば、ディスプレイ91に表示させる画像情報や携帯端末によって伝達する音声情報を処理する回路や、通信回路等が例示できる。これらの回路の少なくとも１つであってもよいし、全ての回路が含まれていても構わない。また、他の機能を有する回路であってもよい。さらに、複数の電子回路を有していても構わない。なお、電子回路と圧電アクチュエータ１とは図示しない接続用配線で接続されている。
ディスプレイ91は、画像情報を表示する機能を有する表示装置であり、例えば、液晶ディスプレイ，プラズマディスプレイ，および有機ＥＬディスプレイ等の既知のディスプレイを好適に用いることができる。なお、ディスプレイ91は、タッチパネルのような入力装置を有するものであっても良い。また、ディスプレイ91のカバー（振動板922）が、タッチパネルのような入力装置を有するものであっても構わない。さらに、ディスプレイ91全体や、ディスプレイ91の一部が振動板として機能するようにしても構わない。
また、本発明の携帯端末は、ディスプレイ91または筐体92が、耳の軟骨または気導を通して音情報を伝える振動を生じさせることを特徴とする。本例の携帯端末は、振動板（ディスプレイ91または筐体92）を直接または他の物を介して耳に接触させて、耳の軟骨に振動を伝えることによって音声情報を伝達することができる。すなわち、振動板（ディスプレイ91または筐体92）を直接または間接的に耳に接触させて、耳の軟骨に振動を伝えることによって音声情報を伝達することができる。これにより、例えば、周囲が騒がしいときにおいても音声情報を伝達することが可能な携帯端末を得ることができる。なお、振動板（ディスプレイ91または筐体92）と耳との間に介在する物は、例えば、携帯端末のカバーであっても良いし、ヘッドホンやイヤホンでも良く、振動を伝達可能な物であればどんなものでも構わない。また、振動板（ディスプレイ91または筐体92）から発生する音を空気中に伝播させることにより、音情報を伝達するような携帯端末であっても構わない。さらに、複数のルートを介して音情報を伝達するような携帯端末であっても構わない。
本例の携帯端末は、効果的に振動を発生させることのできる圧電アクチュエータ１を用いて音情報を伝達することから、高品質な音情報を伝達することができる。
本発明の圧電アクチュエータの具体例について説明する。具体的には、図１に示す圧電アクチュエータを以下に示すように作製した。
圧電素子は、長さが23.5ｍｍで、幅が3.3ｍｍで、厚みが0.5ｍｍの直方体状とした。また、圧電素子は、厚みが30μｍの圧電体層と内部電極とが交互に積層された構造とし、圧電体層の総数は16層とした。圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛で形成した。内部電極は、銀パラジウムの合金を用いた。
銀パラジウムからなる導電性ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層した後、加圧密着させ、所定の温度で脱脂を行った後、1000℃で焼成を行い、積層焼結体を得た。
その後、アルミナ砥粒とガラスビーズ及び水を混ぜた研磨液に積層焼結体を入れ、10時間回転混合し、角部にＲ面加工を施した。できあがった圧電素子は、全角部に平均で0.08ｍｍのＲ面が形成されていた。
その後、表面電極を内部電極よりも両端で１ｍｍずつ長くなるように印刷した。
そして、表面電極を介して、内部電極間（第１の極間、第２の極間）に、２ｋＶ／ｍｍの電界強度の電圧を印加し、圧電素子に分極を施した。
その後、フレキシブル基板と接合する圧電素子の表面に、導電粒子として金メッキした樹脂ボールを含んだ導電性接着剤を塗布形成し、フレキシブル基板を当接させた状態で加熱加圧することで、フレキシブル基板を圧電素子に導通、固定し、本発明実施例の圧電アクチュエータ（試料Ｎｏ．１）を作製した。なお、試料Ｎｏ．１のフレキシブル基板は、圧電素子と接合する部分及びその近傍0.3ｍｍには、カバーフィルムが施されていないものである。
また、比較例として、面取り加工を施していないこと以外は、上述の試料Ｎｏ．１と同じ構成である本発明の範囲外である圧電アクチュエータ（試料Ｎｏ．２）を作製した。
そして、それぞれの圧電アクチュエータについて、フレキシブル基板を介して、圧電素子に１ｋＨｚの周波数で、実効値±10Ｖｒｍｓの正弦波信号を印加し、駆動試験を行ったところ、試料Ｎｏ．１、２とも、屈曲振動が得られた。
その後、10万サイクルの正弦波信号を連続で加えて駆動試験を行ったところ、本発明の範囲外である試料Ｎｏ．２は、異常振動が発生し、９万サイクルでフレキシブル基板が圧電素子から剥がれてしまっていた。
一方、本発明の試料Ｎｏ．１の圧電アクチュエータは、10万サイクルを経た後でも、異常振動が発生することなく、駆動を続けていた。また、フレキシブル基板を接続固定している導電性接着剤にクラックや割れ等は見られず、フレキシブル基板の剥がれは見られなかった。
次に、図７に示すように、フレキシブル基板の90度繰り返し曲げ試験を行った。具体的には、フレキシブル基板６のコネクタ側（圧電素子10と逆側の端部）に、100ｇの錘64をぶら下げた状態で、圧電素子10を90度回転させて、その後元の状態に戻すことを繰り返し行った。
その結果、フレキシブル基板に覆われる圧電素子の角部が面取りされていないＮｏ．２の圧電アクチュエータでは、５回繰り返したところでフレキシブル基板の配線導体が断線してしまった。一方、本発明の実施例であるＮｏ．１の圧電アクチュエータでは、10回繰り返しても配線導体が断線することはなかった。
１：圧電アクチュエータ
10：圧電素子
11：面取り部
２：内部電極
21：第１の極
22：第２の極
３：圧電体層
４：積層体
５：表面電極
51：第１の表面電極
52：第２の表面電極
53：第３の表面電極
６：フレキシブル基板
61：配線導体
62：ベースフィルム
63：カバーフィルム
７：異方性導電材
81：振動板
82：接合部材
91：ディスプレイ
92：筐体
921：筐体本体
922：振動板
93：接合材
10：圧電素子
11：面取り部
２：内部電極
21：第１の極
22：第２の極
３：圧電体層
４：積層体
５：表面電極
51：第１の表面電極
52：第２の表面電極
53：第３の表面電極
６：フレキシブル基板
61：配線導体
62：ベースフィルム
63：カバーフィルム
７：異方性導電材
81：振動板
82：接合部材
91：ディスプレイ
92：筐体
921：筐体本体
922：振動板
93：接合材
Claims (8)
- 内部電極および圧電体層が積層された長手方向と幅方向とを有する積層体と、該積層体の厚み方向と直交する一方主面に前記内部電極と電気的に接続された表面電極とを備えた圧電素子と、
前記一方主面に導電性接合部材を介して一部が接合され、前記表面電極と電気的に接続された配線導体を備えたフレキシブル基板とを有しており、
平面視で前記フレキシブル基板によって覆われている前記圧電素子の角部が面取りされており、
面取りされた前記角部と前記フレキシブル基板との間に前記導電性接合部材が設けられていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 前記導電性接合部材が、面取りされた前記角部から前記フレキシブル基板にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記導電性接合部材が、前記一方主面とで前記角部を形成する側面から該側面より外側に位置する前記フレキシブル基板にわたって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記導電性接合部材が異方性導電材であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータ。
- 請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータと、前記積層体の他方主面に接合された振動板とを有することを特徴とする圧電振動装置。
- 前記圧電アクチュエータと前記振動板とが変形可能な接合部材を用いて接合されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電振動装置。
- 請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の圧電アクチュエータと、電子回路と、ディスプレイと、筐体とを有しており、前記積層体の他方主面が前記ディスプレイまたは前記筐体に接合されていることを特徴とする携帯端末。
- 前記圧電アクチュエータと前記ディスプレイまたは前記筐体とが変形可能な接合部材を用いて接合されていることを特徴とする請求項７に記載の携帯端末。
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