压电元件、声音发生器以及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尤其适于声音部件的压电元件以及具备该压电元件的声音发生器、电子设备。
【背景技术】
[0002]已知压电元件自身发生弯曲位移的双压电晶片型的压电元件、通过粘贴于振动板而发生弯曲位移的单压电晶片型的压电元件。而且，作为该压电元件，已知在压电体(单层)的主面设置表面电极并且在端面设置了端面电极的构成的压电元件、或者具备对压电体层以及内部电极层进行了层叠的层叠体、和在层叠体的端面设置的端面电极的构成的压电元件。(参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1: JP特开2007-109754号公报【实用新型内容】
[0006]实用新型要解决的课题
[0007]这样的压电元件例如用于声音发生器等。对于该压电元件而言，伴随声音发生器的高声压化的要求，为了尽可能扩大压电活性区域，正在谋求增大内部电极层、表面电极的面积、并且设为基于高电压的驱动等的对应。
[0008]但是，若以高电压驱动现有的压电元件则较大的负荷施加于端面。例如，在层叠型的压电元件的情况下，在位于内部电极层的压电活性区域(在层叠方向上相邻的内部电极层对置的区域)的外侧的端部、换言之在与端面电极连接的一侧的端部(电极引出部)，也由于边缘效应而施加电场从而层叠体伸缩，因此在层叠体的端面产生较大的应力。
[0009]此时，在端面电极的宽度在厚度方向(层叠方向)上恒定的矩形形状的情况下，由于端面电极的宽度方向的端部与端面电极以外的区域的边界较短，因此该边界处的平均每单位长度的应力较大，存在有可能在边界产生裂纹这样的问题。
[0010]此外，对于具备这样的压电元件的声音发生器以及电子设备而言，存在由于上述情况而难以以高电压来进行驱动这样的问题。
[0011]本实用新型鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种即使以高电压进行驱动也能够抑制在端面电极与端面电极以外的区域的边界处产生裂纹的压电元件、声音发生器以及电子设备。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本实用新型的压电元件具备:板状的压电体;表面电极，其分别设置于该压电体的第I主面以及第2主面;和端面电极，其设置于所述压电体的端面，该端面电极具有宽度沿着所述压电体的厚度方向变化的区域。
[0014]此外，本实用新型的压电元件具备:板状的层叠体，其层叠了压电体层以及内部电极层;表面电极，其设置于该层叠体的第I主面;和端面电极，其设置于所述层叠体的端面，该端面电极具有宽度沿着所述层叠体的厚度方向变化的区域。
[0015]此外，本实用新型的声音发生器具备:上述构成的压电元件；和振动板，其安装有该压电元件，并通过该压电元件的振动而振动。
[0016]此外，本实用新型的电子设备具备:上述构成的声音发生器；电子电路，其与该声音发生器连接;和壳体，其容纳所述声音发生器以及所述电子电路。
[0017]实用新型效果
[0018]根据本实用新型的压电元件，即使以高电压进行驱动，也能够抑制在端面电极与端面电极以外的区域的边界处产生裂纹。
[0019]此外，根据本实用新型的声音发生器，由于能够以高电压进行驱动，因此能够获得高声压，还能够成为声压特性平坦化的高品质的音质。
[0020]此外，根据本实用新型的电子设备，由于具备高音质的声音发生器，因此能够成为尚首质的电子设备。
【附图说明】
[0021 ]图1是表示本实施方式的压电元件的一例的概略立体图。
[0022]图2是表示本实施方式的压电元件中的端面电极的变化的图。
[0023]图3是表示本实施方式的压电元件的另一例的概略立体图。
[0024]图4是图3所示的压电元件的分解立体图。
[0025]图5是表示本实施方式的压电元件的另一例的概略立体图。
[0026]图6是图5所示的压电元件的分解立体图。
[0027]图7(a)是本实施方式的声音发生器的一例的概略俯视图，(b)是按(a)所示的A-A线切断的一例的概略剖面图，(C)是按(a)所示的A-A线切断的另一例的概略剖面图。
[0028]图8是表不本实施方式的电子设备的一例的构成的框图。
【具体实施方式】
[0029]以下，参照附图对本实施方式的压电元件详细进行说明。另外，并非通过以下所示的实施方式对本实用新型进行限定。
[0030]图1是表示本实施方式的压电元件的一例的概略立体图。图1所示的压电元件I具备:板状的压电体11;表面电极12a以及表面电极12b，其设置于压电体11的第I主面;表面电极12c，其设置于压电体11的第2主面;和端面电极13，其设置于压电体11的端面(第I端面)，并将表面电极12b和表面电极12c电连接，端面电极13具有宽度沿着压电体11的厚度方向变化的区域。另外，在以下的说明中，在针对各表面电极共同的特征进行说明的情况下有时简称为表面电极。
[0031]压电体11例如是俯视时的形状(从上表面观察的第I主面的形状)为矩形的板状体，由具有压电特性的陶瓷、单晶构成。作为这样的材料，能够使用例如由锆钛酸铅(PbZrO3-PbT13)构成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。压电体11的尺寸能够根据用途来适当设定。另外，为了得到较大的位移量、发生力，优选具有200pm/V以上的压电常数d31。
[0032]在压电体11的第I主面以及第2主面(与第I主面对置的主面)，分别设置有表面电极。具体来说，在压电体11的第I主面设置有作为第I表面电极的表面电极12a以及表面电极12b，在压电体11的第2主面设置有作为第2表面电极的表面电极12c。在此，设置于第I主面的表面电极12a和设置于第2主面的表面电极12c分别设为较大的电极图案，以使得具有彼此对置的区域。作为表面电极12a、表面电极12b以及表面电极12c的材料，能够使用银、使银中含有以二氧化硅为主要成分的玻璃等而成的银化合物、镍等。
[0033]此外，在压电体11的端面(第I端面)设置有端面电极13。具体来说，在压电体11的第I端面，设置有将表面电极12b和表面电极12c电连接的端面电极13。作为端面电极13的材料，能够使用与表面电极12a、表面电极12b以及表面电极12c同样的银、使银中含有以二氧化硅为主要成分的玻璃等而成的银化合物、镍等。另外，也可以根据需要，在与第I端面对置的第2端面也设置端面电极。
[0034]而且，本实施方式的压电元件1，端面电极13具有宽度沿着压电体11的厚度方向变化的区域。在此，作为端面电极13具有宽度沿着压电体11的厚度方向变化的区域的示例，能够列举出图2(a)所示那样的梯形形状(宽度从第I主面侧朝向第2主面侧逐渐变大的形状)、如图2(b)所示从正面来看宽度方向的端部以不同的角度倾斜的形状、图2(c)所示那样的在厚度方向的两端部具有宽度变大的部位的形状(所谓鼓状)、如图2(d)所示端面电极13的宽度方向的端部蜿蜒曲折的形状(凹凸形状)、如图2(e)所示在与厚度方向的两端部相比靠近内侧且靠近一方的端部处具有宽度变大的部位的形状、如图2(f)所示在与厚度方向的两端部相比靠近内侧且靠近双方的端部处具有宽度变大的部位的形状、如图2(g)所示在厚度方向的中央部宽度最大的形状等。例如，宽度最窄的部位的宽度设定为宽度最大的部位的宽度的50?95%。具体来说，在端面电极13的宽度最大的部位的宽度为100ym的情况下，最宽的部位与最最窄的部位的宽度差设定为50?500μηι。
[0035]通过设为这样的构成，从而即使以高电压驱动压电元件I而在压电元件I的端面(第I端面)产生应力，通过使端面电极13的宽度方向的端部与端面电极13以外的区域(压电体11)的边界位置在厚度方向上发生变化，也能够使该边界位置处的应力进行分散，并且能够缓和平均每单位长度的应力。因此，能够抑制在端面电极13与端面电极13以外的区域的边界处产生裂纹。
[0036]另外，如图2(e)?图2(g)所示，端面电极13优选在与厚度方向的两端部相比靠近内侧处，具有与两端部处的宽度相比宽度变大的部位。通过设为这样的构成，从而端面电极13的位移最大的厚度方向的端部(压电元件1、2的第I主面侧的端部、第2主面侧