JP6193748B2 - Piezoelectric actuator, piezoelectric vibration device including the same, portable terminal, acoustic generator, electronic device - Google Patents
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本発明は、圧電振動装置、携帯端末などに好適な圧電アクチュエータおよびこれを備えた圧電振動装置、携帯端末、音響発生器、電子機器に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric actuator suitable for a piezoelectric vibration device, a portable terminal, and the like, and a piezoelectric vibration device including the piezoelectric actuator, a portable terminal, an acoustic generator, and an electronic device.
圧電アクチュエータとして、内部電極と圧電体層とが複数積層された積層体の表面に表面電極を形成してなるバイモルフ型の圧電素子を用いたものや(特許文献1を参照)、圧電素子とフレキシブル基板とを導電性接合材で接合して、圧電素子の表面電極とフレキシブル基板の配線導体とを電気的に接続させたものが知られている(特許文献2を参照)。 As the piezoelectric actuator, a bimorph type piezoelectric element in which a surface electrode is formed on the surface of a laminated body in which a plurality of internal electrodes and piezoelectric layers are laminated (see Patent Document 1), a piezoelectric element and a flexible element are used. A substrate in which a substrate is bonded with a conductive bonding material and a surface electrode of a piezoelectric element and a wiring conductor of a flexible substrate are electrically connected is known (see Patent Document 2).
ここで、外部からの振動あるいは圧電素子の屈曲振動によって導電性接合材に繰返し応力が加わった際に、導電性接合材と圧電素子との境界に隙間ができてスパークが生じるおそれがある。その結果、接続抵抗が増加し、変位量が低下するおそれがある。圧電素子の表面電極とフレキシブル基板の配線導体との間には、振動に対して耐久性のある強固な接合が求められている。 Here, when a stress is repeatedly applied to the conductive bonding material due to external vibration or bending vibration of the piezoelectric element, there is a possibility that a gap may be formed at the boundary between the conductive bonding material and the piezoelectric element and spark may be generated. As a result, the connection resistance increases and the amount of displacement may decrease. A strong bond that is durable against vibration is required between the surface electrode of the piezoelectric element and the wiring conductor of the flexible substrate.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、導電性接合材と圧電素子との境界に隙間ができてスパークが生じるのを抑制された圧電アクチュエータおよびこれを備えた圧電振動装置、携帯端末、音響発生器、電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a piezoelectric actuator in which a gap is formed at the boundary between the conductive bonding material and the piezoelectric element to suppress a spark, a piezoelectric vibration device including the piezoelectric actuator, and a mobile phone An object is to provide a terminal, a sound generator, and an electronic device.
本発明は、内部電極および圧電体層が積層された積層体と、該積層体の少なくとも一方の主面に設けられ、前記内部電極と電気的に接続された複数の表面電極と、導電性接合材を介して前記一方の主面に一部が接合され、前記複数の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含み、前記積層体の前記一方の主面における前記複数の表面電極が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部があるとともに、近接する表面電極と表面電極との間に凹部があることを特徴とする圧電アクチュエータである。
The present invention relates to a laminate in which an internal electrode and a piezoelectric layer are laminated, a plurality of surface electrodes provided on at least one main surface of the laminate and electrically connected to the internal electrode, and conductive bonding A flexible substrate having a wiring conductor partially connected to the one main surface through a material and electrically connected to the plurality of surface electrodes, the first main surface of the multilayer body The piezoelectric actuator is characterized in that a region where a plurality of surface electrodes are provided has a protruding portion protruding from each other portion, and a concave portion is provided between adjacent surface electrodes .
また、本発明の圧電アクチュエータは、上記の構成において、前記フレキシブル基板が前記隆起部に沿って変形していることを特徴とするものである。
Moreover, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the flexible substrate is deformed along the raised portion .
また、本発明は、内部電極および圧電体層が積層された積層体と、該積層体の少なくとも一方の主面に設けられ、前記内部電極と電気的に接続された複数の表面電極と、導電性接合材を介して前記一方の主面に一部が接合され、前記複数の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含み、前記積層体の前記一方の主面における前記複数の表面電極が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部があるとともに、前記フレキシブル基板が前記隆起部に沿って変形していることを特徴とする圧電アクチュエータである。
Further, the present invention provides a laminate in which an internal electrode and a piezoelectric layer are laminated, a plurality of surface electrodes provided on at least one main surface of the laminate and electrically connected to the internal electrode, A flexible substrate having a wiring conductor partially connected to the one main surface through a conductive bonding material and electrically connected to the plurality of surface electrodes, and the one main surface of the laminate The piezoelectric actuator is characterized in that in each of the regions where the plurality of surface electrodes are provided, there are raised portions that are raised from other portions, and the flexible substrate is deformed along the raised portions. .
また、本発明の圧電アクチュエータは、上記の構成において、前記導電性接合材が異方性導電接着剤であることを特徴とするものである。
Moreover, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the conductive bonding material is an anisotropic conductive adhesive .
また、本発明の圧電アクチュエータは、上記の構成において、前記導電性接合材が前記積層体と前記フレキシブル基板との重なる領域からはみ出していることを特徴とするものである。 Moreover, the piezoelectric actuator of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the conductive bonding material protrudes from a region where the laminate and the flexible substrate overlap .
また、本発明は、前記積層体の前記他方の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である。 Moreover, this invention is a piezoelectric vibration apparatus characterized by having a diaphragm joined to the said other main surface of the said laminated body.
また、本発明は、上記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である。 In addition, the present invention includes the above-described piezoelectric actuator, an electronic circuit, a display, and a housing, and the other main surface of the laminate is bonded to the display or the housing. Mobile terminal.
また、本発明は、上記の圧電アクチュエータと、該圧電アクチュエータが取り付けられており、該圧電アクチュエータの振動によって該圧電アクチュエータとともに振動する振動板と、該振動板の外周部の少なくとも一部に設けられ、前記振動板を支持する支持体とを備えていることを特徴とする音響発生器である。 In addition, the present invention is provided on at least a part of the piezoelectric actuator, the diaphragm to which the piezoelectric actuator is attached, the diaphragm that vibrates together with the piezoelectric actuator by the vibration of the piezoelectric actuator, and the outer periphery of the diaphragm. And a support for supporting the diaphragm.
また、本発明は、上記の音響発生器と、該音響発生器に接続された電子回路と、該電子回路および前記音響発生器を収容する筐体とを備え、前記音響発生器から音響を発生させる機能を有することを特徴とする電子機器である。 The present invention also includes the above sound generator, an electronic circuit connected to the sound generator, and a housing that houses the electronic circuit and the sound generator, and generates sound from the sound generator. It is an electronic device characterized by having a function of
本発明によれば、積層体の一方の主面における複数の表面電極が設けられた領域にそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部があることで、振動によりフレキシブル基板をはがすような応力が加わっても、隆起部が変形することによって、その応力が緩和される。したがって、長期間にわたってスパークが生じず、積層体の変位量が安定する圧電アクチュエータを得ることができる。 According to the present invention, a stress that peels off the flexible substrate due to vibration is applied to the region where the plurality of surface electrodes are provided on one main surface of the laminate, each having a raised portion that is higher than the other portion. However, the stress is relieved by the deformation of the raised portion. Therefore, it is possible to obtain a piezoelectric actuator in which no spark is generated over a long period of time and the displacement of the laminate is stable.
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。 An example of an embodiment of a piezoelectric actuator of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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、図1(c)は図1(a
)に示すB−B線で切断した概略断面図である。
FIG. 1A is a schematic perspective view showing an example of an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 1 (c) is the same as FIG.
It is the schematic sectional drawing cut | disconnected by the BB line shown to).
図1に示す本実施形態の圧電アクチュエータ1は、内部電極および圧電体層が積層された積層体11と、積層体11の少なくとも一方の主面に設けられ、内部電極と電気的に接続された複数の表面電極12と、導電性接合材を介して一方の主面に一部が接合され、複数の表面電極12と電気的に接続された配線導体131を備えたフレキシブル基板13とを含み、積層体11の一方の主面における複数の表面電極12が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部15がある。
The
本例の圧電アクチュエータ1を構成する積層体11は、内部電極および圧電体層が積層されて板状に形成されてなるものである。複数の内部電極が積層方向に重なっている活性部とそれ以外の複数の内部電極が積層方向に重なっていない不活性部とを有している。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11は例えば長尺状に形成され、この積層体11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11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11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。なお、図に示す例では、積層体11は平面視が長方形の板状に形成されたものとなっているが、この形状に限定されず、例えば平面視で正方形、長方形、円形などの形状の板状体とされたものでもよい。
The laminated
積層体11を構成する内部電極は、圧電体層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の電極および第2の電極からなる。例えば、第1の電極がグランド極となり、第2の電極が正極または負極となる。圧電体層と交互に積層されて圧電体層を上下から挟んでおり、積層順に第1の電極および第2の電極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に駆動電圧を印加するものである。なお、積層体11が例えば平面視の形状が長方形の板状体の場合、第1の電極となる内部電極171は例えば図2(a)に示すように平面視で長方形状に形成される。また、この場合において、一方主面側に配置された第2の電極となる内部電極172は、例えば図2(b)に示すように平面視で長方形状の対向部と対向部よりも幅の狭い引出部とからなる形状に形成され、他方主面側に配置された第2の電極となる内部電極173は、例えば図2(c)に示すように平面視で長方形状の対向部と対向部よりも幅の狭い引出部とからなる形状に形成され、ちょうど一方主面側に配置された第2の電極となる内部電極172を左右反転させた形状とされる。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。
The internal electrode constituting the
図示しないが、第1の電極および第2の電極の端部がそれぞれ積層体11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。内部電極の厚みは、例えば0.1〜5μmが好ましい。
Although not shown, the end portions of the first electrode and the second electrode are led out alternately to a pair of opposite side surfaces of the stacked
積層体11を構成する圧電体層は、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以上の圧電定数d31を有することが好
ましい。
The piezoelectric layer constituting the
積層体11の少なくとも一方の主面には、内部電極と電気的に接続された複数の表面電極12が設けられている。図に示す表面電極12は、例えば大きな面積の第1の表面電極121、小さな面積の第2の表面電極122および第3の表面電極123で構成されている。そして、例えば、第1の表面電極121は第1の電極となる内部電極171と電気的に接続され、第2の表面電極122は一方主面側に配置された第2の電極となる内部電極172と電気的に接続され、第3の表面電極123は他方主面側に配置された第2の電極となる内部電極173と電気的に接続されている。
A plurality of
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121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121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122および第3の表面電極123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122および第3の表面電極123の幅は、例えば0.5mm〜1.5mmとするのが好ましい。また、内部電極171の長さは、例えば17mm〜23mmが好ましく、19mm〜21mmが更に好ましい。内部電極171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172および内部電極173における引出部の長さは、例えば1mm〜3mmとするのが好ましい。内部電極172および内部電極173における引出部の幅は、例えば0.5mm〜1.5mmとするのが好ましい。
In the case of a piezoelectric actuator attached to a display or casing of a mobile terminal, the length of the
また、本例の圧電アクチュエータ1は、導電性接合材を介して一方の主面に一部が接合され、複数の表面電極12と電気的に接続された配線導体131を備えたフレキシブル基板13を含んでいる。
In addition, the
具体的には、フレキシブル基板13は、例えば樹脂製のベースフィルム132における積層体11に面する側の主面に複数本(例えば2本)の配線導体131が設けられたフレキシブルなプリント配線基板であり、この配線導体131が導電性接合材を介して表面電極12と電気的に接続されている。なお、配線導体131の一部を覆うようにカバーフィルム133が設けられてもよい。ここで、カバーフィルム133は配線導体131の表面電極12との接続部を除く領域に設けられていればよいが、積層体11と重なる領域およびその近傍領域はカバーフィルム133が設けられていないことで、カバーフィルム133の厚みによる影響を受けることなく、確実な電気的接続が得られる。このフレキシブル基板13は、例えば一方の端部で積層体11と接合され、他方の端部で外部回路(コネクタ)と接合されている。
Specifically, the
導電性接合材としては、導電性接着剤やはんだ等が用いられるが、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樹脂中に金、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を分散させてなる導電性接着剤を用いることで、はんだに比べて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。 As the conductive bonding material, a conductive adhesive, solder, or the like is used, and a conductive adhesive is preferable. For example, by using a conductive adhesive in which conductive particles made of resin balls such as gold, copper, nickel, or gold plating are dispersed in a resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyurethane resin, or a synthetic rubber. This is because stress generated by vibration can be reduced as compared with solder.
より好ましくは、導電性接着剤の中でも図に示すような異方性導電接着剤14であるのがよい。異方性導電接着剤14は、電気的接合を担う導電粒子141と接着を担う樹脂接着剤142とからなる。具体的には、一つの導電粒子141が表面電極12と配線導体131とに接している。この異方性導電接着剤14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13との接続部をコンパクトにすることができる。
More preferably, among the conductive adhesives, an anisotropic conductive adhesive 14 as shown in the figure is preferable. The anisotropic conductive adhesive 14 includes
ここで、積層体11の一方の主面における複数の表面電極12が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部15がある。ここで、隆起部15は、他の部位(隆起していない周囲の領域)より例えば0.1〜100μm高くなっている領域である。隆起部15は複数の表面電極12(第1の表面電極121、第2の表面電極122および第3の表面電極123)のそれぞれの面積に対して例えば2%以上の面積の領域に設けられる。また、隆起部15は、他の部位(隆起していない周囲の領域)から遠ざかるにつれて徐々に隆起していくような形状(頂点を有するような凸状)であってもよく、最も高くなっている部位(頂点)が一つまたは複数あってもよい。
Here, in the region where the plurality of
この構成により、振動によりフレキシブル基板13をはがすような応力が加わっても、隆起部が変形することによって、その応力を緩和することができる。また、振動の伝達を抑制する効果も得られる。その結果、長期間にわたってスパークを生じさせず、積層体の変位量を安定させることができる。
With this configuration, even if a stress that peels off the
ここで、導電性接合材が異方性導電接着剤14であることで、それぞれの表面電極12が設けられた領域にある隆起部15の頂点付近に導電粒子141が挟まれ、表面電極12および配線導体131のそれぞれに導電粒子141が食い込み易くなり、確実な接続が得られる。また、導電粒子141がつぶれて断面積が増えるため、接触抵抗を低下させることができる。その結果、よりスパークを生じさせず、積層体11の変位量を安定させることができる。
Here, since the conductive bonding material is the anisotropic conductive adhesive 14, the
また、図3に示すように、近接する表面電極12と表面電極12との間に凹部16があるのが好ましい。ここで、凹部16は、他の部位(凹んでいない周囲の領域)より例えば0.1〜100μm凹んでいる領域である。凹部111を設けることで、導電性接合材として導電性接着剤を用いた場合に、当該導電性接着剤の厚みが増えるので、より応力を緩和することができ、より長期間にわたってスパークを生じさせず、積層体の変位量を安定させることができる。特に、異方性導電接着剤14を用いた場合に、凹部16の上方における導電性接着剤の樹脂の比率を多くすることができ、さらに効果的である。
Further, as shown in FIG. 3, it is preferable that there is a
また、図4に示すように、導電性接合材(導電性接着剤、特に異方性導電接着剤14)が積層体11とフレキシブル基板13との重なる領域からはみ出しているのが好ましく、はみ出した部分がフレキシブル基板13と接合したり積層体11の側面と接合したりすることで、接合力を増すことができるとともに更に応力を緩和することができる。なお、0.02〜2mmはみ出ているのが効果的であり、特にカバーフィルム133まで達しているのが、配線導体131を保護する効果も加わる点で、好ましい。
Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the conductive bonding material (conductive adhesive, particularly anisotropic conductive adhesive 14) protrudes from the region where the laminate 11 and the
また、図5に示すように、フレキシブル基板13が隆起部15に沿って変形しているのが好ましい。フレキシブル基板13が隆起部15に沿って変形していることで、応力を異なる方向に分散させることができる。また、隆起部15を更に変形し易くすることができる。したがって、応力を更に緩和するとともに、フレキシブル基板13の剥がれを進展し難くすることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
なお、積層体11の他方の主面を平坦にしておくことにより、例えば振動を加える対象物(例えば後述する振動板など)に他方の主面を貼り合わせたときに、振動を加える対象物と一体となって屈曲振動を起こしやすくなり、全体として屈曲振動の効率を上げることができる。 In addition, by making the other main surface of the laminate 11 flat, for example, when the other main surface is bonded to an object to be subjected to vibration (for example, a vibration plate described later), It becomes easy to cause bending vibration integrally, and the efficiency of bending vibration can be improved as a whole.
また、本例の圧電アクチュエータ1は、いわゆるバイモルフ型の圧電アクチュエータであって、表面電極12から電気信号が入力されて一方の主面および他方の主面が屈曲面となるように屈曲振動するものであるが、本発明の圧電アクチュエータとしては、バイモル
フ型に限られず、ユニモルフ型であってもよく、例えば後述する振動板に積層体11の他方の主面を接合する(貼り合わせる)ことで、ユニモルフ型でも屈曲振動させることができる。
The
次に、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。
Next, a method for manufacturing the
まず、圧電体層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。 First, a ceramic green sheet to be a piezoelectric layer is produced. Specifically, a ceramic slurry is prepared by mixing a calcined powder of piezoelectric ceramic, a binder made of an organic polymer such as acrylic or butyral, and a plasticizer. And a ceramic green sheet is produced using this ceramic slurry by using tape molding methods, such as a doctor blade method and a calender roll method. As the piezoelectric ceramic, any material having piezoelectric characteristics may be used. For example, a perovskite oxide made of lead zirconate titanate (PbZrO 3 —PbTiO 3 ) can be used. As the plasticizer, dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), or the like can be used.
次に、内部電極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する。 Next, a conductive paste to be an internal electrode is produced. Specifically, a conductive paste is prepared by adding and mixing a binder and a plasticizer to a silver-palladium alloy metal powder. This conductive paste is applied on the above ceramic green sheet in a pattern of internal electrodes using a screen printing method. Further, a plurality of ceramic green sheets printed with this conductive paste are laminated.
ここで、積層体11の一方の主面における複数の表面電極12が設けられた領域にそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部15があるようにするには、例えば、表面電極12と重なる領域に部分的にセラミックグリーンシートを積層したり、部分的にセラミックペーストを塗布したり、部分的に内部電極の引出部が多く重なるようなパターンに形成したりすることにより、この部位のセラミックグリーンシート積層体の厚みを厚くするように積層したうえで、一方主面側に弾性に富むシート状体を配置するとともに反対の他方主面側に板状体を配置してこれらでセラミックグリーンシート積層体を挟み、加圧密着させる方法が挙げられる。また、積層体11に他の部位より凹んだ凹部16があるようにするには、例えばこの部分だけ凹部16の形状にくり抜いたグリーンシートを積層したり、部分的に内部電極が少なく重なるようなパターンに形成したりしたうえで、一方主面側に弾性に富むシート状体を配置するとともに反対の他方主面側に板状体を配置してこれらでセラミックグリーンシート積層体を挟み、加圧密着させる方法が挙げられる。この方法により、一方主面側に隆起部15や凹部16を形成することができる。
Here, in order to make the raised
その後、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および圧電体層を備えた積層体を作製する。 Then, after the binder removal treatment is performed at a predetermined temperature, firing is performed at a temperature of 900 to 1200 ° C., and grinding is performed so as to have a predetermined shape using a surface grinder or the like, thereby alternately stacking the inside. A laminate including an electrode and a piezoelectric layer is produced.
積層体は、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、内部電極と圧電体層とを複数積層してなる積層体を作製できれば、どのような製造方法によって作製されてもよい。 The laminate is not limited to those produced by the above manufacturing method, and any production method can be used as long as a laminate comprising a plurality of internal electrodes and piezoelectric layers can be produced. Good.
その後、銀を主成分とする導電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、表面電極のパターンで積層体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、表面電極を形成する。 After that, a silver glass-containing conductive paste prepared by adding a binder, a plasticizer, and a solvent to a mixture of conductive particles mainly composed of silver and glass is used to form a main electrode and side surfaces of the laminate in a surface electrode pattern. After being printed and dried by a screen printing method or the like, a baking process is performed at a temperature of 650 to 750 ° C. to form surface electrodes.
なお、表面電極と内部電極とを電気的に接続する場合、圧電体層を貫通するビアを形成して接続しても、積層体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。
In addition, when electrically connecting the surface electrode and the internal electrode, a via that penetrates the piezoelectric layer may be formed or connected, or a side electrode may be formed on the side surface of the laminated body. It may be produced by a method.
次に、導電性接合材として例えば導電性接着剤を用いて、フレキシブル基板を積層体に接続固定(接合)する。 Next, the flexible substrate is connected and fixed (bonded) to the laminate using, for example, a conductive adhesive as the conductive bonding material.
まず、積層体の所定の位置に導電性接着剤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、フレキシブル基板を当接させた状態で導電性接着剤用ペーストを硬化させることにより、フレキシブル基板を圧電素子に接続固定する。なお、導電性接着剤用ペーストは、フレキシブル基板6側に塗布形成しておいてもよい。
First, a conductive adhesive paste is applied and formed at a predetermined position of the laminate using a method such as screen printing. Then, the flexible substrate is connected and fixed to the piezoelectric element by curing the conductive adhesive paste in a state where the flexible substrate is brought into contact therewith. The conductive adhesive paste may be applied and formed on the
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、導電性接着剤を積層体またはフレキシブル基板の所定の位置に塗布形成した後、積層体とフレキシブル基板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、フレキシブル基板が積層体に接続固定される。 When the resin constituting the conductive adhesive is made of a thermoplastic resin, the conductive adhesive is applied to a predetermined position of the laminate or flexible substrate, and then the laminate and the flexible substrate are interposed via the conductive adhesive. The thermoplastic resin is softened and fluidized by heating and pressing in the contacted state, and then returned to room temperature, whereby the thermoplastic resin is cured again and the flexible substrate is connected and fixed to the laminate.
特に、導電性接合材として異方性導電接着剤を用いる場合は、近接する導電粒子が接触しないように加圧量を制御する必要がある。 In particular, when an anisotropic conductive adhesive is used as the conductive bonding material, it is necessary to control the amount of pressure so that adjacent conductive particles do not come into contact with each other.
また、上述では、導電性接着剤を積層体またはフレキシブル基板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積層体のシートを積層体とフレキシブル基板との間に挟んだ状態で加熱加圧して接合してもよい。 In the above description, the method of applying and forming the conductive adhesive on the laminate or the flexible substrate has been shown. However, in a state where the sheet of the laminate formed in advance in a sheet shape is sandwiched between the laminate and the flexible substrate. You may heat-press and join.
本実施形態の圧電振動装置は、図6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を構成する積層体11の他方の主面に接合された振動板81とを有するものである。なお、積層体11の一方の主面に接合されたフレキシブル基板は図6では省略している。
As shown in FIG. 6, the piezoelectric vibration device according to the present embodiment includes a
振動板81は、例えば矩形状の薄板である。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。
The
振動板81は、積層体11の他方主面に、接合部材82を介して接合されている。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。
The
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、圧電アクチュエータ1(積層体11)の駆動によって振動板81を振動させたときに変形可能であり、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ものである。そして、接合部材82の一方主面(図の+z方向側の主面)には積層体11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。
The joining
変形可能な接合部材82で積層体11と振動板81とを接合することで、圧電アクチュエータ1(積層体11)から振動が伝達されたとき、変形可能な接合部材82が振動板81よりも大きく変形する。
By joining the laminate 11 and the
このとき、振動板81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(積層体11)が周囲の振動の影響を受けずに振動板81へ強い振動を伝達させることができる。
At this time, since the anti-phase vibration reflected from the
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(積層体11)からの強い振動を振動板81へ伝える一方、振動板81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。
In particular, since at least a part of the joining
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(積層体11)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。
The joining
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(積層体11)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。
The piezoelectric vibration device of this example having such a configuration functions as a piezoelectric vibration device that flexures and vibrates the piezoelectric actuator 1 (laminated body 11) by applying an electric signal, thereby vibrating the
また、本例の圧電振動装置は、積層体11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、積層体11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。
Further, in the piezoelectric vibration device of this example, a
本例の圧電振動装置は、長期間にわたってスパークが生じず、積層体の変位量が安定する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、耐久性に優れ、長期間安定して駆動する圧電振動装置とすることができる。
The piezoelectric vibration device of this example is configured by using the
本実施形態の携帯端末は、図7〜図9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、積層体11の他方主面が筐体92に接合されたものである。なお、図7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8は図7に示すA−A線で切断した概略断面図、図9は図7に示すB−B線で切断した概略断面図である。積層体11の一方の主面に接合されたフレキシブル基板は図8および図9では省略している。
As shown in FIGS. 7 to 9, the mobile terminal of the present embodiment includes the
ここで、積層体11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8および図9においては接合部材82が変形可能な接合部材である。
Here, it is preferable that the
変形可能な接合部材82で積層体11と筐体92とを接合することで、圧電アクチュエータ1(積層体11)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。
By joining the laminate 11 and the
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(積層体11)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。
At this time, the anti-phase vibration reflected from the
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(積層体11)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。
In particular, since at least a part of the
そして、本例では、積層体11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。
In this example, the
なお、本例では積層体11が筐体92に接合されたものを示したが、積層体11がディスプレイ91に接合されていてもよい。
In this example, the
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。
The
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。
A peripheral edge portion of the
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。
The
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。
Examples of the electronic circuit (not shown) include a circuit that processes image information displayed on the
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。
The
また、本実施形態の携帯端末は、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情報をクリアに伝達することができ、難聴者でも音声を認識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。
In addition, the mobile terminal according to the present embodiment is characterized in that the
Sound information can be transmitted by transmitting vibration to the cartilage of the ear. That is, sound information can be transmitted by bringing a vibration plate (
本例の携帯端末は、長期間にわたってスパークが生じず、積層体の変位量が安定する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、耐久性に優れ、長期間にわたって安定して高品質な音情報を伝達することができる。
Since the portable terminal of this example is configured by using the
また、本実施形態の音響発生器10は、図10に示すように、上述の圧電アクチュエータ1と、圧電アクチュエータ1が取り付けられており、圧電アクチュエータ1の振動によって圧電アクチュエータ1とともに振動する振動板2と、振動板2の外周部に設けられた枠体3とを有するものである。
Further, as shown in FIG. 10, the
圧電アクチュエータ1は、電圧の印加を受けて振動することによって振動板2を励振する励振器である。圧電アクチュエータ1の主面と振動板2の主面とがエポキシ系樹脂等の接着剤により接合され、圧電アクチュエータ1が屈曲振動することにより、圧電アクチュエータ1が振動板2に一定の振動を与えて音を発生させることができる。
The
振動板2は、張力がかかっている状態でその周縁部が枠体3に固定されていて、圧電素子アクチュエータ1の振動によって圧電アクチュエータ1とともに振動するようになっている。この振動板2は樹脂や金属等の種々の材料を用いて形成することができ、例えば厚さ10〜200μmのポリエチレン、ポリイミド、ポリプロピレン等の樹脂フィルムで振動板2を構成することができる。樹脂フィルムは金属板などに比べて弾性率および機械的なQ値の低い材料であるため、振動板2を樹脂フィルムにより構成することで、振動板2を大きな振幅で屈曲振動させ、音圧の周波数特性における共振ピークの幅を広く、高さを低くして共振ピークとディップとの差を低減することができる。
The
枠体3は、振動板2の周縁部で振動板2を支持する支持体として機能し、例えばステンレスなどの金属、樹脂など種々の材料を用いて形成することができる。この枠体3は、図10(b)に示すように一つの枠部材(上枠部材31)からなるものでもよく、図10(c)に示すように二つの枠部材(上枠部材31および下枠部材32)からなるものでもよい。この場合、二つの枠部材で振動板2を挟むことで、振動板2の張りを安定させることができる。なお、上枠部材31および下枠部材32は、それぞれの厚みが例えば100〜5000μmとされる。
The
本例の音響発生器10においては、図10(b)および図10(c)に示すように、圧電アクチュエータ1から振動板2の表面の少なくとも圧電アクチュエータ1の周辺部までを覆うように設けられた樹脂層4をさらに有するのが好ましい。樹脂層4としては、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。かかる樹脂層4に圧電アクチュエータ1(積層体11)を埋設することで適度なダンパー効果を誘発させることができるので、共振現象を抑制して、音圧の周波数特性におけるピークやディップを小さく抑えることができる。なお、図10(b)および図10(c)に示すように、樹脂層4は上枠部材31と同じ高さとなるように形成されていてもよい。
In the
このような音響発生器10は、上述したように長期間にわたってスパークが生じず、積層体の変位量が安定する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、耐久性に優れ、長期間安定して駆動することができる。
Since the
次に、音響発生器を搭載した電子機器について、図11を用いて説明する。図11は、実施形態に係る電子機器50の構成を示す図である。なお、両図には、説明に必要となる構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
Next, an electronic device equipped with an acoustic generator will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the
図11に示すように、本例の電子機器50は、音響発生器10と、音響発生器10に接続された電子回路60と、電子回路60および音響発生器10を収容する筐体40とを備え、音響発生器10から音響を発生させる機能を有する。
As shown in FIG. 11, the
電子機器50は、電子回路60を備える。電子回路60は、たとえば、コントローラ50aと、送受信部50bと、キー入力部50cと、マイク入力部50dとから構成される。電子回路60は、音響発生器10に接続されており、音響発生器10へ音声信号を出力する機能を有している。音響発生器10は電子回路60から入力された音声信号に基づいて音響を発生させる。
The
また、電子機器50は、表示部50eと、アンテナ50fと、音響発生器10とを備える。また、電子機器50は、これら各デバイスを収容する筐体40を備える。なお、図11では、1つの筐体40にコントローラ50aをはじめとする各デバイスがすべて収容されている状態をあらわしているが、各デバイスの収容形態を限定するものではない。本実施形態では、少なくとも電子回路60と音響発生器10とが、1つの筐体40に収容されていればよい。
The
コントローラ50aは、電子機器50の制御部である。送受信部50bは、コントローラ50aの制御に基づき、アンテナ50fを介してデータの送受信などを行う。キー入力部50cは、電子機器50の入力デバイスであり、操作者によるキー入力操作を受け付ける。マイク入力部50dは、同じく電子機器50の入力デバイスであり、操作者による音声入力操作などを受け付ける。表示部50eは、電子機器50の表示出力デバイスであり、コントローラ50aの制御に基づき、表示情報の出力を行う。
The
そして、音響発生器10は、電子機器50における音響出力デバイスとして動作する。なお、音響発生器10は、電子回路60のコントローラ50aに接続されており、コントローラ50aによって制御された電圧の印加を受けて音響を発することとなる。
The
なお、図11では、電子機器50が携帯用端末装置であるものとして説明を行ったが、電子機器50の種別を問うものではなく、音響を発する機能を有する様々な民生機器に適用されてよい。たとえば、薄型テレビやカーオーディオ機器は無論のこと、「話す」といった音響を発する機能を有する製品、例を挙げれば、掃除機や洗濯機、冷蔵庫、電子レンジなどといった種々の製品に用いられてよい。
In FIG. 11, the
このような電子機器50は、上述したように長期間にわたってスパークが生じず、積層体の変位量が安定する圧電アクチュエータ1を用いた音響発生器10を含む構成とされていることから、耐久性に優れ、長期間安定して駆動することができる。
Since the
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。 A specific example of the piezoelectric actuator of the present invention will be described. Specifically, the piezoelectric actuator shown in FIG. 1 was manufactured as follows.
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。 The piezoelectric element had a rectangular parallelepiped shape with a length of 23.5 mm, a width of 3.3 mm, and a thickness of 0.5 mm. The piezoelectric element has a structure in which piezoelectric layers having a thickness of 30 μm and internal electrodes are alternately stacked, and the total number of piezoelectric layers is 16. The piezoelectric layer was formed of lead zirconate titanate. As the internal electrode, an alloy of silver palladium was used.
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。ここで、表面電極の隆起部を設けようとする部位のセラミックグリーンシート積層体厚みを厚くしたうえで、一方主面側を弾性に富むシート状体で、反対の他方主面側を板状体で挟み、加圧密着させることで隆起部を設けた。その後、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。 A ceramic green sheet on which a conductive paste made of silver palladium was printed was laminated. Here, after increasing the thickness of the ceramic green sheet laminate at the part where the raised portion of the surface electrode is to be provided, one main surface side is a sheet-like body rich in elasticity, and the other main surface side is a plate-like body The raised portion was provided by being sandwiched between and pressed and adhered. Then, after degreasing at a predetermined temperature, firing was performed at 1000 ° C. to obtain a laminated sintered body.
表面電極を介して、内部電極間(第1の電極と第2の電極との間)に、2kV/mmの電界強度の電圧を印加し、圧電体層に分極を施した。 A voltage with an electric field strength of 2 kV / mm was applied between the internal electrodes (between the first electrode and the second electrode) via the surface electrode to polarize the piezoelectric layer.
その後、フレキシブル基板と接合する積層体の表面に、導電粒子として金メッキした樹脂ボールを10vol%含んだ導電性接着剤を塗布形成した。 Thereafter, a conductive adhesive containing 10 vol% of gold-plated resin balls as conductive particles was applied to the surface of the laminate to be bonded to the flexible substrate.
その後、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、上述の導電性接着剤としては、厚み方向には導通し、面内方向には導通しない異方性導電接着剤を用いた。 Then, the flexible substrate was fixed by heating and pressurizing in a state where the flexible substrate was in contact, and a piezoelectric actuator (sample No. 1) according to an example of the present invention was produced. In addition, as the above-mentioned conductive adhesive, an anisotropic conductive adhesive that conducts in the thickness direction and does not conduct in the in-plane direction was used.
また、比較例として、セラミックグリーンシート積層体を平坦な板で挟み込んで加熱圧着し、表面が平坦な表面電極を得たこと以外は、上述の試料No.1と同じ構成である本発明の範囲外の圧電アクチュエータ(試料No.2)を作製した。 Further, as a comparative example, the above-described sample No. 1 was obtained except that a ceramic green sheet laminate was sandwiched between flat plates and thermocompression bonded to obtain a surface electrode having a flat surface. A piezoelectric actuator (sample No. 2) outside the scope of the present invention having the same configuration as that of No. 1 was produced.
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、100μmの変位量を有する屈曲振動が得られた。 For each piezoelectric actuator, a sine wave signal having an effective value of ± 10 Vrms was applied to the piezoelectric element at a frequency of 1 kHz via a flexible substrate, and a drive test was performed. For both 1 and 2, bending vibration having a displacement of 100 μm was obtained.
その後、実効値±10Vrmsの正弦波信号を10万サイクル連続で加えて駆動試験を行った。本発明の範囲外である試料No.2は変位量低下が発生し、9万サイクルでフレキシブル基板が積層体から剥がれてしまっていた。 Thereafter, a driving test was performed by applying a sine wave signal having an effective value of ± 10 Vrms continuously for 100,000 cycles. Sample No. which is outside the scope of the present invention. No. 2 caused a decrease in displacement, and the flexible substrate was peeled off from the laminate in 90,000 cycles.
一方、本発明実施例の試料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、変位量低下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。 On the other hand, sample No. The piezoelectric actuator No. 1 continued to drive without any reduction in displacement even after 100,000 cycles. Also, no cracks or cracks were found in the conductive adhesive connecting and fixing the flexible substrate, and no peeling of the flexible substrate was seen.
本発明の圧電アクチュエータを用いることで、スパークも生じず、変位量が安定し、また、長期連続駆動した場合でも、フレキシブル基板が積層体から剥離するといった問題が生じることもなく、優れた耐久性が確認できた。 By using the piezoelectric actuator of the present invention, there is no spark, the amount of displacement is stable, and even when driven for a long period of time, there is no problem that the flexible substrate peels off from the laminate, and excellent durability. Was confirmed.
1:圧電アクチュエータ
11:積層体
12:表面電極
121:第1の表面電極
122:第2の表面電極
123:第3の表面電極
13:フレキシブル基板
131:配線導体
132:ベースフィルム
133:カバーフィルム
14:異方性導電接着剤
141:導電粒子
142:樹脂
15:隆起部
16:凹部
171、172、173:内部電極
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:音響発生器
2:振動板
3:枠体
31:上枠部材
32:下枠部材
4:樹脂層
50:電子機器
60:電子回路
40:筐体
50a:コントローラ
50b:送受信部
50c:キー入力部
50d:マイク入力部
50e:表示部
50f:アンテナ
1: Piezoelectric actuator 11: Laminated body 12: Surface electrode 121: First surface electrode 122: Second surface electrode 123: Third surface electrode 13: Flexible substrate 131: Wiring conductor 132: Base film 133: Cover film 14 : Anisotropic conductive adhesive 141: Conductive particles 142: Resin 15: Raised portion 16:
Claims (9)
前記積層体の前記一方の主面における前記複数の表面電極が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部があるとともに、近接する表面電極と表面電極との間に凹部があることを特徴とする圧電アクチュエータ。 A laminated body in which an internal electrode and a piezoelectric layer are laminated, a plurality of surface electrodes provided on at least one main surface of the laminated body and electrically connected to the internal electrode, and a conductive bonding material A flexible substrate having a wiring conductor partially bonded to the one main surface and electrically connected to the plurality of surface electrodes;
In the region where the plurality of surface electrodes are provided on the one main surface of the laminate, there are raised portions that are raised from other portions, respectively, and there is a recess between the adjacent surface electrode and the surface electrode. A piezoelectric actuator characterized by that.
前記積層体の前記一方の主面における前記複数の表面電極が設けられた領域にはそれぞれ他の部位よりも隆起した隆起部があるとともに、前記フレキシブル基板が前記隆起部に沿って変形していることを特徴とする圧電アクチュエータ。In the region where the plurality of surface electrodes are provided on the one main surface of the laminate, there are raised portions that are raised from other portions, respectively, and the flexible substrate is deformed along the raised portions. A piezoelectric actuator characterized by that.
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