JPH02114800A - Piezoelectric diaphragm - Google Patents

Piezoelectric diaphragm

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Publication number
JPH02114800A
JPH02114800A JP26976588A JP26976588A JPH02114800A JP H02114800 A JPH02114800 A JP H02114800A JP 26976588 A JP26976588 A JP 26976588A JP 26976588 A JP26976588 A JP 26976588A JP H02114800 A JPH02114800 A JP H02114800A
Authority
JP
Japan
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electrode
diaphragm
support plate
piezoelectric
piezoelectric material
Prior art date
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Pending
Application number
JP26976588A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruyuki Ikeda
輝幸 池田
Nobuo Oide
大出 延男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a piezoelectric diaphragm with high connection reliability and less harmonic wave distortion by forming opposite electrodes between an electrode terminal at the rear face connected by a throughhole to one side and full electrode on the rear side. CONSTITUTION:A full face electrode 13 is formed to a side of a adhering face of a piezoelectric member 11, an electrode takeout terminal 15 of an adhering face surrounded by an electrode non forming part 14 at an open face side opposite to the adhering face and an opposite electrode 16 to the electrode on the adhering face and a throughhole 17 are formed. Then a conventional insulating adhesives is adopted for adhering the piezoelectric member to a support plate thereby forming the diaphragm without no generation of distortion of the diaphragm and with less generation of a harmonic wave in the case of using the diaphragm as a sounding body is obtained. Furthermore, the connection with a lead wire obtained in this way is implemented by soldering or bonding or the like, the reliability of the connection is high and it is possible for the connection by wire bonding even with a small size of 0.5mm or so in the throughhole forming part, then the reliability is not deteriorated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は圧電振動板に関し、特に圧電材と支持板を貼り
付けた振動板による発音体の歪成分である高調波を低く
させる圧電振動板の電極接続方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a piezoelectric diaphragm, and more particularly to a piezoelectric diaphragm that reduces harmonics, which are distortion components of a sounding body, by a diaphragm to which a piezoelectric material and a support plate are attached. This invention relates to an electrode connection method.

(従来の技術) 支持板に電極を形成した圧電材料を貼り付けて得る圧電
振動板は、圧電体に交番電圧を加えることにより圧電体
が面方向に伸縮し、貼り付けた支持板によって圧電体の
一方の面が固定されているために圧電体の伸縮が支持板
の貼り合わせ面を中心にして上下方向へ反りとなって生
じる。このため、支持板の外周部を固定すれば、この反
りによって中心部が上下に変位し、加えた交番電圧の周
波数で振動する振動子となるものである。
(Prior art) A piezoelectric diaphragm obtained by pasting a piezoelectric material on which electrodes are formed on a support plate is made by applying an alternating voltage to the piezoelectric body, which causes the piezoelectric body to expand and contract in the plane direction. Since one surface of the piezoelectric material is fixed, expansion and contraction of the piezoelectric material causes warping in the vertical direction about the bonded surface of the support plate. Therefore, if the outer circumferential portion of the support plate is fixed, the center portion will be displaced up and down due to this warp, resulting in a vibrator that vibrates at the frequency of the applied alternating voltage.

このような振動板に周波数数kHzの信号を加えれば、
この振動が空気の疎密波を作り出して音を生じる発音体
となり、圧電ブザーや圧電スピーカーとして実用化され
ている。
If a signal with a frequency of several kHz is applied to such a diaphragm,
This vibration creates a compressional wave in the air, which becomes a sounding body that produces sound, and has been put into practical use as piezoelectric buzzers and piezoelectric speakers.

このような圧電振動板は、圧電材に形成された電極間に
電界を加えて分極処理をした後(接着前に分極処理をす
る場合もある)、分極が破壊されない交番電圧を加える
ことで圧電材の伸縮が生じ、これが支持板との接着の関
係からたわみ振動となって生じるものである。したがっ
て、圧電材に形成された対向電極に電界を加えるための
電極接続は、どのような場合にも必要なことである。
This type of piezoelectric diaphragm can be made piezoelectric by applying an electric field between electrodes formed on the piezoelectric material to polarize it (sometimes polarization is done before bonding), and then applying an alternating voltage that does not destroy the polarization. The material expands and contracts, and this results in flexural vibration due to the bonding relationship with the support plate. Therefore, an electrode connection for applying an electric field to a counter electrode formed on the piezoelectric material is necessary in any case.

従来、この圧電材に形成された対向電極の電極接続は、
接着面でない側は、そのままリート線の半田づけが可能
だが、接着面側の電極は直接接続できないので、次の2
つの方法が用いられている。
Conventionally, the electrode connection of the counter electrode formed on this piezoelectric material was
On the non-adhesive side, it is possible to solder the Riet wire as is, but the electrode on the adhesive side cannot be directly connected, so the following two steps are required.
Two methods are used.

まず、その1つは支持板が金属であることから、この支
持板の表面を粗にしておき(化学的処理によって表面を
粗にする)、これに通常の絶縁性接着剤を塗布して、電
極が形成された圧電材を圧着する方法がある。この場合
には、接着が絶縁性の接着剤であっても、金属板の表面
が粗にしであるため、これが絶縁性の接着剤層を突きや
ぶって圧電材の電極と接続されるもので、リード線を支
持板に接続することによって接着面側が接続できるとい
うものである。
First, since the support plate is made of metal, the surface of the support plate is made rough (the surface is roughened by chemical treatment), and a normal insulating adhesive is applied to this. There is a method of crimping a piezoelectric material on which electrodes are formed. In this case, even if the adhesive is an insulating adhesive, the surface of the metal plate is rough, so it breaks through the insulating adhesive layer and connects to the piezoelectric electrode. By connecting the lead wire to the support plate, the adhesive side can be connected.

2つめの方法としては、導電性の接着剤を利用し、この
接着剤の持っている導電性によって圧電材の接着面側の
電極を支持板に接続し、前記第1の方法と同様に支持板
にリード線を接続することで接着面側の接続を得るもの
である。
The second method is to use a conductive adhesive, connect the electrode on the adhesive side of the piezoelectric material to the support plate using the conductivity of this adhesive, and then support the piezoelectric material in the same way as in the first method. Connection on the adhesive side is obtained by connecting lead wires to the plate.

(発明が解決しようとする問題点) このように従来の圧電振動板では、接着面側の電極接続
が2つの方法で行われていたが、まず前者の方法の支持
板の表面を利にして圧着する方法は、振動板としての面
積(圧電材の接触面積)が大きい場合には、この接続の
信頼性は高くなるが、圧電材の直径が:tomm以下と
なる小さな振動板では接続の信頼性が大きく低下する。
(Problem to be solved by the invention) In this way, in conventional piezoelectric diaphragms, the electrodes on the adhesive side are connected in two ways. The crimping method increases the reliability of this connection when the area of the diaphragm (contact area of the piezoelectric material) is large, but the reliability of the connection becomes high for small diaphragms where the diameter of the piezoelectric material is less than 1.0 mm. performance is greatly reduced.

また、振動板の低周波化のためには圧電材を1100p
以下に薄くする必要があるが、このときには圧着による
圧電材の割れ等による不良発生の危険が高くなる。
In addition, in order to lower the frequency of the diaphragm, a piezoelectric material of 1100p was used.
It is necessary to reduce the thickness to below, but in this case there is a high risk of defects due to cracks in the piezoelectric material due to pressure bonding.

一方、後者の導電性の接着剤による方法では、接着剤の
種類が限定されてしまう。又、接着剤の硬化条件により
、温度を高くしなければならず、この結果、圧電セラミ
ックと支持板の熱膨張係数の違いによって、硬化後に室
温に戻した時点で支持板に歪を発生させてしまう。この
ように圧電材に形成した対向電極の電極とり出しは接着
面側の接続に問題があった。
On the other hand, in the latter method using a conductive adhesive, the type of adhesive is limited. Additionally, depending on the curing conditions of the adhesive, the temperature must be raised, and as a result, due to the difference in thermal expansion coefficients between the piezoelectric ceramic and the support plate, distortion may occur in the support plate when the temperature is returned to room temperature after curing. Put it away. In this way, when the counter electrode formed on the piezoelectric material is taken out, there is a problem in the connection on the adhesive surface side.

(問題を解決するための手段) すなわち支持板に圧電材を貼り付けて得る圧電振動板に
おいて、圧電材の電極が、接着面側で全面電極であり、
接着面と反対面側では中心部とその周辺部との2つの部
分電極に分かれており、前記中心部の部分電極と接着面
側電極がスルーホール接続されている構造と、両面に電
極が形成された圧電材を支持板に貼り付けた構造の圧電
振動板において、支持板には貫通孔が形成されており、
該貫通孔には前記電極のうち支持板側の電極と接続する
ように導電性材料がうめ込まれている構造である。
(Means for solving the problem) That is, in a piezoelectric diaphragm obtained by pasting a piezoelectric material on a support plate, the electrode of the piezoelectric material is a full-surface electrode on the adhesive surface side,
The side opposite to the adhesive side is divided into two partial electrodes, a center part and a peripheral part, and the partial electrode in the center part and the adhesive side electrode are connected through holes, and electrodes are formed on both sides. In a piezoelectric diaphragm with a structure in which a piezoelectric material is attached to a support plate, a through hole is formed in the support plate.
The structure is such that a conductive material is embedded in the through hole so as to be connected to the electrode on the support plate side among the electrodes.

(作用) 本発明では、支持板に貼り付ける圧電材の電極形成とし
て、焼結前のグリーンシートの段階で電極ペーストを印
刷形成するが、このときグリーンシートにはあらかじめ
所望の外形形状に対して中心位置となる部分にスルーホ
ール接続のための穴あけを行っておき、このグリーンシ
ートの穴あけ部分に電極未形成部分で囲まれた部分電極
があり、さらに、この電極未形成部分の外側が裏面との
対向電極となり、裏面を全面電極とすることで、前記ス
ルーホールの穴に電極ペーストがうめ込まれ、スルーホ
ール接続が完了する。このようにして得たグリーンシー
トを所望の外形形状に加工し、これを焼成することで一
方の面にスルーホールで接続された裏面の電極端子と、
裏面の全面電極との対向電極が形成された圧電材となり
、一方の面だけで電極接続が可能になる。このため支持
板への接着は室温での硬化が可能な接着剤の使用が可能
になり、接続の信頼性が高く、かつ高調波歪みの少ない
圧電振動板となる。
(Function) In the present invention, electrode paste is printed on the green sheet before sintering to form electrodes of the piezoelectric material to be attached to the support plate. A hole for through-hole connection is drilled in the central position of the green sheet, and there is a partial electrode surrounded by a non-electrode part in the hole part of the green sheet, and the outside of this non-electrode part is the back side. By making the back surface a full electrode, the electrode paste is filled into the hole of the through hole, and the through hole connection is completed. The green sheet obtained in this way is processed into a desired external shape and fired to form an electrode terminal on the back side connected to one side with a through hole.
The piezoelectric material is formed with an electrode facing the entire surface electrode on the back surface, and electrode connection is possible on only one surface. Therefore, it is possible to use an adhesive that can be cured at room temperature for adhesion to the support plate, resulting in a piezoelectric diaphragm with high connection reliability and low harmonic distortion.

また、支持板の圧電材が貼り付けられる面の面内に小穴
を形成しておき、この支持板に電極を形成した圧電材を
接着した後、前記小穴に導電性ペーストをつめ込むこと
で、圧電材に形成した電極の一部が支持板に接続できる
In addition, by forming a small hole in the surface of the support plate to which the piezoelectric material is attached, and after adhering the piezoelectric material on which the electrode is formed to the support plate, filling the small hole with conductive paste, A portion of the electrode formed on the piezoelectric material can be connected to the support plate.

このように第一の構造では、支持板に貼り付けられた圧
電材の開放面のみで電極接続が行える点と、第二の構造
では、支持板に小穴をあけ、この小穴の部分で接着する
圧電材の電極の一部を接続する点に特徴がある。
In this way, in the first structure, electrode connections can be made only on the open surface of the piezoelectric material pasted on the support plate, and in the second structure, a small hole is made in the support plate and the bonding is done through this small hole. The feature is that a part of the electrode of the piezoelectric material is connected.

(実施例) 以下、図示の実施例により、本発明の圧電振動板につい
て説明する。
(Example) Hereinafter, the piezoelectric diaphragm of the present invention will be explained with reference to the illustrated example.

第1図は、本発明の一実施例を示す圧電振動板の構成を
示すもので、圧電材11は支持板12に接着されるが、
ことのとき、圧電材11の接着面側では全面電極13が
形成されており、接着面と反対側となる開放面側では、
電極未形成部分14で囲まれた接着面の電極とり出し端
子15があり、さらに、前記電極未形成部分14の周囲
に接着面の電極との対向電極16が形成されている。さ
らに前記圧電材11の接着面の電極のとり出し端子15
の部分では、スルーホール17が形成されている。
FIG. 1 shows the structure of a piezoelectric diaphragm showing an embodiment of the present invention, in which a piezoelectric material 11 is bonded to a support plate 12.
At this time, the entire surface electrode 13 is formed on the adhesive surface side of the piezoelectric material 11, and on the open surface side opposite to the adhesive surface,
There is an electrode extraction terminal 15 on the adhesive surface surrounded by the electrode-free portion 14, and furthermore, an electrode 16 facing the electrode on the adhesive surface is formed around the electrode-free portion 14. Further, an electrode terminal 15 on the adhesive surface of the piezoelectric material 11
A through hole 17 is formed in the portion.

このような構成とすることにより、分極やドライブのた
めに加える電極リードが振動板の開放面のみで接続でき
る。この結果、圧電材を支持板に接着するのは、通常の
絶縁性の接着剤を用いることができ、室温硬化が可能な
嫌気性の接着剤の利用が可能となるため熱膨張係数の違
いなどによる振動板の歪の発生が無く、発音体として用
いる場合にも高調波の発生が少ない振動板となり得る。
With this configuration, electrode leads added for polarization and drive can be connected only through the open surface of the diaphragm. As a result, when bonding the piezoelectric material to the support plate, it is possible to use a normal insulating adhesive, and it is also possible to use an anaerobic adhesive that can be cured at room temperature. Therefore, there is no distortion of the diaphragm caused by this, and the diaphragm can generate less harmonics even when used as a sounding body.

さらに、このとき得られているリード線との接続は、半
田づけ又はポンディング等で行うため接続の信頼性は高
く、振動板としての直径が小さくなったものでも、スル
ーホール形成部は、0.5mm程度でもワイヤーボンデ
ィングによる接続が可能であるため信頼性が低下するよ
うなことはない。
Furthermore, the connection with the lead wires obtained at this time is made by soldering or bonding, so the connection reliability is high, and even if the diameter of the diaphragm is small, the through-hole forming part is 0. Since connection by wire bonding is possible even with a thickness of about .5 mm, reliability does not deteriorate.

第2図は、別の発明の圧電振動板の構成を示すもので、
圧電材21は支持板22に接着されるが、このとき、支
持板22の接着面の面内には小さな穴23が形成されて
おり、この穴の中に導電性ペースト24がうめ込まれて
いる。このような構成をとることにより、接着面側の電
極25が導電性ペースト24を介して支持板22に伝え
られるため、接着面側の電極25は支持板22にリード
線26を半田づけして得られ、開放面側の電極27は直
接リード線28を半田づけして得られる。この場合にお
いても、支持板22への圧電材21の接着は、通常の絶
縁性の接着剤を用いることができ、室温硬化が可能な嫌
気性の接着剤の利用が可能となるため熱膨張係数の違い
などによる振動板の歪の発生が無く、発音体として用い
る場合にも高調波の発生が少ない振動板となり得る。ま
た、この方法では、振動板の直径が小さくなることによ
って圧電材の直径が小さくなった場合にも圧電材に形成
される電極25及び27は、どちら側も全面電極で可能
なため、対向電極の形成される面積は最大となり圧電材
の変位(面方向への伸縮)は最大となる。この結果、音
圧レベルも高いものとなり得る。
FIG. 2 shows the configuration of a piezoelectric diaphragm according to another invention.
The piezoelectric material 21 is adhered to the support plate 22, but at this time, a small hole 23 is formed in the adhesive surface of the support plate 22, and a conductive paste 24 is embedded in this hole. There is. With this configuration, the electrode 25 on the adhesive side is transmitted to the support plate 22 via the conductive paste 24, so the electrode 25 on the adhesive side can be connected by soldering the lead wire 26 to the support plate 22. The electrode 27 on the open surface side is obtained by directly soldering the lead wire 28. In this case as well, the piezoelectric material 21 can be bonded to the support plate 22 using an ordinary insulating adhesive, and an anaerobic adhesive that can be cured at room temperature can be used, so the thermal expansion coefficient There is no distortion of the diaphragm due to differences in the diaphragm, and the diaphragm can generate less harmonics even when used as a sounding body. In addition, in this method, even if the diameter of the piezoelectric material becomes smaller due to the smaller diameter of the diaphragm, the electrodes 25 and 27 formed on the piezoelectric material can be made of full-surface electrodes on either side. The area where the piezoelectric material is formed becomes maximum, and the displacement (expansion and contraction in the plane direction) of the piezoelectric material becomes maximum. As a result, the sound pressure level can also become high.

第3図は、さらに別の実施例を示す圧電振動板の構成を
示すもので、圧電材31は支持板32に接着されるが、
このとき、支持板32は、とり出し電極パターン33及
び34が形成された絶縁性の基板であり、この接着面の
面内で、かつ前記電極パターン33及び34の位置に合
わせて小さな穴35が形成されており、この穴の中に導
電性ペースト36がうめ込まれている。一方、前記圧電
材には、開放面側には全面電極37が形成されており、
接着面側では、電極未形成部分38で囲まれた開放面側
の電極接続端子39があり、さらに前記電極未形成部分
38の周囲に開放面側の電極との対向電極40が形成さ
れている。さらに前記開放面側の電極接続端子39の部
分では、スルーホール41が形成されている。
FIG. 3 shows the configuration of a piezoelectric diaphragm showing yet another embodiment, in which a piezoelectric material 31 is bonded to a support plate 32.
At this time, the support plate 32 is an insulating substrate on which lead-out electrode patterns 33 and 34 are formed, and small holes 35 are formed in the plane of this adhesive surface and in accordance with the positions of the electrode patterns 33 and 34. A conductive paste 36 is embedded in the hole. On the other hand, the piezoelectric material has a full-surface electrode 37 formed on the open surface side,
On the adhesive surface side, there is an electrode connection terminal 39 on the open surface side surrounded by a non-electrode portion 38, and an electrode 40 opposite to the electrode on the open surface side is formed around the non-electrode portion 38. . Furthermore, a through hole 41 is formed in the portion of the electrode connection terminal 39 on the open surface side.

このような構成をとることにより、分極やドライブのた
めに加える電極リード42は、支持板32に形成された
、とり出し電極パターン33及び34に半田づけできる
。この結果、圧電材を支持板に接着するのは、電材31
の接着は、通常の絶縁性の接着剤を用いることができ、
室温硬化が可能な嫌気性の接着剤の利用が可能となるた
め熱膨張係数の違いなどによる振動板の歪の発生が無く
、発音体として用いる場合にも高調波の発生が少ない振
動板となり得る。また、この方法では、支持板に形成さ
れるとり出し電極パターン33及び34にを周辺固定部
まで形成すれば、細いリード線を接続して固定体で外部
との接続を中継する必要がなくなり、振動板としての構
成部品数が少なくなる。この結果、振動板としての信頼
性が大幅に向上する。
With this configuration, the electrode leads 42 added for polarization and driving can be soldered to the lead-out electrode patterns 33 and 34 formed on the support plate 32. As a result, it is the electrical material 31 that adheres the piezoelectric material to the support plate.
For adhesion, ordinary insulating adhesive can be used,
Since it is possible to use an anaerobic adhesive that can be cured at room temperature, there is no distortion of the diaphragm due to differences in thermal expansion coefficients, and the diaphragm can generate less harmonics when used as a sounding body. . In addition, in this method, if the lead-out electrode patterns 33 and 34 formed on the support plate are formed up to the peripheral fixed part, there is no need to connect thin lead wires and relay connections with the outside using the fixed body. The number of components for the diaphragm is reduced. As a result, the reliability of the diaphragm is greatly improved.

ここで用いた溝形成を行った支持板に貼り付ける圧電材
は、マグネシウム・ニオブ酸鉛Pb(Mgl/3・Nb
2/3)03を主成分とする電歪材料の粉末を有機バイ
ンダーとともに溶媒中に分散し、スラノー状とする。こ
れをドクターブレードを用いたスリップキャスティング
法によって、厚さ40〜1100p程度の均一な厚みの
圧電材グリーンシートとする。次に、この圧電材グリー
ンシートを規定の大きさに打ち抜き、接着面側の電極を
表側に引き上げるためのスルーホール接続用の穴をパン
チ及びダイによって形成する。次に、この穴あけを行っ
た圧電材グリーンシートの両面にスクリーン印刷機を用
いて電極ペーストを印刷するが、このとき接着面となる
側は、全面電極とし、この反対面である表側では、スル
ーホール部分と接続された端子パターンを一部にもうけ
た電極パターンとする。さらに、この電極パターンが印
刷された圧電材グリーンシートをプレス金型にセットし
、1008C前後の温度で加熱し、250kg/cm程
度の圧力を加えて密度を高めた圧電材グリーンシートと
する。
The piezoelectric material attached to the groove-formed support plate used here is magnesium lead niobate Pb (Mgl/3 Nb
2/3) Powder of an electrostrictive material containing 03 as a main component is dispersed in a solvent together with an organic binder to form a slanow shape. This is made into a piezoelectric material green sheet having a uniform thickness of about 40 to 1100 p by a slip casting method using a doctor blade. Next, this piezoelectric material green sheet is punched out to a specified size, and holes for through-hole connections for pulling up the electrodes on the adhesive side to the front side are formed using a punch and a die. Next, electrode paste is printed on both sides of the piezoelectric green sheet with holes made using a screen printer. At this time, the side that will be bonded has a full electrode, and the opposite side, the front side, has a through-hole electrode paste. The electrode pattern has a part of the terminal pattern connected to the hole part. Furthermore, the piezoelectric material green sheet on which this electrode pattern is printed is set in a press mold, heated at a temperature of around 1008 C, and a pressure of approximately 250 kg/cm is applied to obtain a piezoelectric material green sheet with increased density.

次に、プレスした圧電材グリーンシートを所定の寸法に
切断した後、セラミックグリーンシート中に存在する有
機物を脱バインダー工程において酸化雰囲気中でゆっく
りと加熱し、分解・消失させる。通常これらの有機物は
500°C〜600°Cまでには完全に分解・酸化する
が、急激に温度を分解温度まで上げると圧電材が破損す
るので25°CI時間あるいは、これよりもゆっくりと
した昇温スピードで温度を上げ、500°C〜600°
Cに充分長い時間保持することで有機物を完全に消失さ
せる。この後、900°C〜1200°Cの温度で焼成
することで、前記説明で述べた支持板に貼り付ける圧電
材平板が得られる。
Next, after cutting the pressed piezoelectric green sheet into predetermined dimensions, the organic matter present in the ceramic green sheet is slowly heated in an oxidizing atmosphere in a binder removal step to decompose and eliminate it. Normally, these organic substances are completely decomposed and oxidized by 500°C to 600°C, but if the temperature is suddenly raised to the decomposition temperature, the piezoelectric material will be damaged, so the temperature should be increased for 25°C or more slowly. Raise the temperature at a heating rate of 500°C to 600°
By holding the sample in C for a sufficiently long time, the organic matter will completely disappear. Thereafter, by firing at a temperature of 900° C. to 1200° C., a piezoelectric material flat plate to be attached to the support plate described in the above explanation is obtained.

なお、実施例で示してきた圧電振動板は、支持板の片面
に形成したユニモルフ構造について示してきた力飄第1
の実施例では支持板の両面に電極が形成された圧電材を
接着するバイモルフ構造も容易に構成でき、又、第2あ
るいは第3の実施例では、1枚の支持板上に複数の圧電
材を形成する場合にも有効で、特に第3の実施例では支
持板のとり出しパターンによって、複数の圧電材間の電
極接続が可能になり、特性の異なる振動子の構成によっ
て複合圧電振動板が容易に得られる。また、これら実施
例で示した支持板は、単に平板として示しているが、特
願昭62−188194及び特願昭62−188195
で示しである周辺部の溝形成支持や接着部の溝形成によ
る広帯域・低歪み・高音圧の圧電型発音体の電極接続と
しても有効であるこは明らかである。さらに、圧電材は
グリーンシートによる方法によって得たものを用いて示
したが、エポキシ樹脂等に圧電セラミックスを粉末状に
したものを混合し、この□両端面を出して電極形成した
複合圧電材との電極接続にも利用でき、圧電材の形状及
び種類に限定されることはない。又、第3の実施例では
支持板にとり出し電極パターンを形成して電極接続を行
っているが、このとり出し電極パターンは、振動板とし
ての外形形状に対して等方法に形成することで振動板と
しての歪みが小さくなることは振動板の設計上からも良
く知られたことである。さらに2層以上の積層によって
構成するバイモルフも積層体内にスルーホールを形成し
、これらの電極を開放面あるいは支持板側に引き出すこ
とが可能となる。
Note that the piezoelectric diaphragm shown in the examples is the same as the piezoelectric diaphragm shown in the first example of the unimorph structure formed on one side of the support plate.
In this embodiment, a bimorph structure in which piezoelectric materials with electrodes formed on both sides of a support plate are bonded can be easily constructed, and in the second or third embodiment, a plurality of piezoelectric materials can be bonded on one support plate. It is also effective when forming a composite piezoelectric diaphragm. In particular, in the third embodiment, the pattern of the support plate allows electrode connections between multiple piezoelectric materials, and the configuration of vibrators with different characteristics allows a composite piezoelectric diaphragm to be formed. easily obtained. Furthermore, although the support plates shown in these examples are simply shown as flat plates, Japanese Patent Applications No. 62-188194 and No.
It is clear that it is also effective as an electrode connection for a piezoelectric sounding body with a wide band, low distortion, and high sound pressure by supporting the grooves in the peripheral part and forming grooves in the adhesive part as shown in FIG. Furthermore, although the piezoelectric material shown was obtained using a green sheet method, we also created a composite piezoelectric material in which powdered piezoelectric ceramics were mixed with epoxy resin, etc., and electrodes were formed by exposing both end faces of the piezoelectric material. It can also be used to connect electrodes, and is not limited to the shape and type of piezoelectric material. In addition, in the third embodiment, electrode connections are made by forming a lead-out electrode pattern on the support plate, but this lead-out electrode pattern is formed in a manner that is equal to the external shape of the diaphragm, so that vibration can be improved. It is well known from the design of diaphragms that the distortion of the plate is reduced. Furthermore, bimorphs made of two or more laminated layers also have through holes formed in the laminated body, making it possible to draw out these electrodes to the open surface or support plate side.

(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明の圧電振動板によ
れば、支持板への圧電材の接着が絶縁性の接着剤を用い
ることができ、室温硬化が可能な嫌気性の接着剤の利用
が可能となるため、熱膨張係数の違いなどによる振動板
の歪の発生が無く、発音体として用いる場合にも高調波
の発生が少ない振動板となり得る。また、圧電材に形成
された電極と外部引き出しリード線は半田づけあるいは
ワイヤーポンディングによって確実に行われるため、振
動板の直径が小さくなったときにも接続の信頼性が低下
するようなことはない。
(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, according to the piezoelectric diaphragm of the present invention, an insulating adhesive can be used to bond the piezoelectric material to the support plate, and an anaerobic adhesive that can be cured at room temperature can be used. Since it is possible to use a diaphragm adhesive, distortion of the diaphragm does not occur due to differences in thermal expansion coefficients, and even when used as a sounding body, the diaphragm can generate less harmonics. In addition, since the electrodes formed on the piezoelectric material and the external lead wires are securely connected by soldering or wire bonding, the reliability of the connection will not deteriorate even when the diameter of the diaphragm becomes smaller. do not have.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図、第3図は、本発明の実施例を示す圧電
振動板の電極接続方法を示す断面構造図である。 図において、 11・・・圧電材、12・・・支持板、13・・・接着
面側の電極、14・・・電極未形成部分、15・・・接
着面側の電極接続端子、 16・・・接着面側との対向電極、 17・・・スルーホール、21・・・圧電材、22・・
・支持板、23・・・穴、24・・・導電ペースト25
・・・接着面側の電極、2610、電極リード、27・
・・接着面側との対向電極、28・・・電極リード、3
1・・・圧電材、31・・・絶縁性の支持板、33・・
・とり出し電極パターン、 34・・・とり出し電極パターン、 35・・・スルーホール、36・・・導電ペースト、3
7・・・開放面側の電極、38・・・電極未形成部分、
39・・・開放面側の電極接続端子、 40・・・開放面側との対向電極、 41・・・スルーホール、42・・・電極リードである
1, 2, and 3 are cross-sectional structural views showing a method of connecting electrodes of a piezoelectric diaphragm according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11... Piezoelectric material, 12... Support plate, 13... Electrode on adhesive surface side, 14... Portion where electrode is not formed, 15... Electrode connection terminal on adhesive surface side, 16.・・Counter electrode to adhesive side, 17・Through hole, 21・Piezoelectric material, 22・・
・Support plate, 23...hole, 24...conductive paste 25
...Adhesive surface side electrode, 2610, electrode lead, 27.
... Opposite electrode to adhesive side, 28 ... Electrode lead, 3
1... Piezoelectric material, 31... Insulating support plate, 33...
・Takeout electrode pattern, 34... Takeout electrode pattern, 35... Through hole, 36... Conductive paste, 3
7... Electrode on the open surface side, 38... Portion where no electrode is formed,
39... Electrode connection terminal on the open surface side, 40... Opposite electrode to the open surface side, 41... Through hole, 42... Electrode lead.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.両面に電極が形成された圧電材を支持板に貼り付け
た構造の圧電振動板において、圧電材の電極が接着面側
で全面電極であり接着面と反対面側では中心部とその周
辺部との2つの部分電極に分かれており、前記中心部の
部分電極と接着面側電極とがスルーホール接続されてい
ることを特徴とする圧電振動板。
1. In a piezoelectric diaphragm that has a structure in which a piezoelectric material with electrodes formed on both sides is attached to a support plate, the electrode of the piezoelectric material is a full-surface electrode on the adhesive side, and the electrode on the opposite side to the adhesive side is a central part and the surrounding area. A piezoelectric diaphragm characterized in that it is divided into two partial electrodes, and the central partial electrode and the adhesive surface side electrode are connected through holes.
2.両面に電極が形成された圧電材を支持板に貼り付け
た構造の圧電振動板において、支持板には貫通孔が形成
されており、該貫通孔には前記電極のうち支持板側の電
極と接続するように導電性材料がうめ込まれていること
を特徴とする圧電振動板。
2. In a piezoelectric diaphragm having a structure in which a piezoelectric material with electrodes formed on both sides is attached to a support plate, a through hole is formed in the support plate, and the electrode on the support plate side of the electrodes and the through hole are formed in the support plate. A piezoelectric diaphragm characterized by having a conductive material embedded therein for connection.
JP26976588A 1988-10-25 1988-10-25 Piezoelectric diaphragm Pending JPH02114800A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564292A (en) * 1991-08-30 1993-03-12 Shimadzu Corp Ultrasonic oscillator
JPH1127798A (en) * 1997-07-04 1999-01-29 S C:Kk Method for generating ultrasonic vibration

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