压电元件及具备该压电元件的音响产生器、音响产生装置、电子设备的制作方法

文档序号:12290367阅读:123来源:国知局
压电元件及具备该压电元件的音响产生器、音响产生装置、电子设备的制作方法

本发明特别涉及适于产生音响的压电元件和具备该压电元件的音响产生器、音响产生装置、电子设备。



背景技术:

作为音响产生器,已知使用矩形板状的压电元件来实现小型化的音响产生器(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:JP特开2013-162141号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,伴随音响产生器的小型化,声压会显著降低,特别是2kHz以下的低频域的声压会显著降低。

为了提高该频域的声压,虽然只要提高对音响产生器施加的电压即可,但是若在提高施加电压的情况下长期使用,则特别是位于电荷集中的压电元件的内部电极的角部处的压电体层有可能会发生绝缘破坏。此外,存在以下问题:在电荷集中的压电元件的内部电极的角部产生破裂,压电元件有可能会发生破损。

本发明鉴于这样的问题点而提出,其目的在于,提供一种即使施加高电压且长期使用也很难发生绝缘破坏和/或破损的压电元件以及具备该压电元件的音响产生器、音响产生装置以及电子设备。

用于解决问题的手段

本发明的压电元件的特征在于,具备:层叠体,将内部电极以及压电体层层叠多个而成,俯视时呈矩形形状;和多个连接电极,与多个所述内部电极的一个端部相连,多个所述内部电极的另一个端部的角部呈切角状。

此外,本发明的音响产生器的特征在于,具备:上述构成的压电元件;安装有该压电元件且通过该压电元件的振动而振动的振动板;和设置于该振动板的外周部的至少一部分中且支撑所述振动板的支撑体。

此外,本发明的音响产生装置的特征在于,具备:上述构成的音响产生器;和容纳该音响产生器的外框。

此外,本发明的电子设备的特征在于,具备:上述构成的音响产生器;与该音响产生器相连的电子电路;和容纳该电子电路以及所述音响产生器的外框,该电子设备具备使所述音响产生器产生音响的功能。

发明效果

根据本发明,能够得到即使在施加高电压的情况下长期使用也难以发生绝缘破坏或破损的压电元件,并且只要使用该压电元件,就能够得到小型且具有高可靠性的音响产生器、音响产生装置以及电子设备。

附图说明

图1(a)是表示本实施方式的压电元件的一例的示意立体图,(b)是在(a)所示的A-A线处切断的剖视图,(c)是以包括(a)所示的压电元件的各个内部电极的面切断的部分省略分解剖视图。

图2是以包括本实施方式的压电元件的其他例子的各个内部电极的面切断的分解剖视图。

图3是以本实施方式的压电元件的又一其他例子的各个内部电极的面切断的部分省略分解剖视图。

图4是以本实施方式的压电元件的又一其他例子的各个内部电极的面切断的部分省略分解剖视图。

图5是以本实施方式的压电元件的又一其他例子的各个内部电极的面切断的分解剖视图。

图6(a)是表示本实施方式的压电元件的又一其他例子的示意立体图,(b)是以包括(a)所示的压电元件的各个内部电极的面切断的部分省略剖视图。

图7是表示本实施方式的音响产生器的一例的示意立体图。

图8(a)是表示本实施方式的音响产生器的简要构成的示意性的平面图,(b)是在(a)的A-A线处切断的一例的简要剖视图,(c)是在(a)的A-A线处切断的其他例子的简要剖视图。

图9是表示本实施方式的音响产生装置的构成的图。

图10是表示本实施方式的电子设备的构成的图。

具体实施方式

以下,参照附图,详细说明本实施方式的压电元件的一例。另外,并不是通过以下所示的实施方式来限定本发明。

图1(a)是表示本实施方式的压电元件的实施方式的一例的示意立体图,图1(b)是在图1(a)所示的A-A线处切断的剖视图,图1(c)是表示图1(a)所示的压电元件的内部电极图案的平面透视图。

图1所示的本实施方式的压电元件1具备:将内部电极11以及压电体层12层叠多个而成的俯视矩形形状的层叠体13;与多个内部电极11的一个端部连接的多个连接电极14a、14b;和通过连接电极14a、14b与多个内部电极11电连接的表面电极15,多个内部电极11的另一个端部的角部110是切角状。另外,这里所说的切角状可以是将内部电极11的另一个端部将其角部切掉后得到的,还可以是将内部电极11形成为切角的形状。

层叠体13是从平面(上面)观察的主面的形状为矩形形状的板状体。构成层叠体13的多个内部电极11与多个压电体层12交替地层叠。此外,图1所示的内部电极11包括交替地设置的第1内部电极11a和第2内部电极11b,该第1内部电极11a和第2内部电极11b被导出至层叠体13的分别不同的侧面。图1所示的第1内部电极11a以及第2内部电极11b除后述的角部110的形状以外形成为矩形形状。作为它们的材料,例如能够使用可进行低温烧成的银和/或银-钯为主成分的导体、或者含铜、铂等的导体,但是也可以使这些材料包括陶瓷成分和/或玻璃成分。

构成层叠体13的多个压电体层12由具有压电特性的陶瓷形成,作为这样的陶瓷,例如能够使用由钛酸锆酸铅(PbZrO3-PbTiO3)形成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。对于压电体层12的一层的厚度来说,为了以低电压来驱动,优选例如设定为0.01~0.1mm的程度。此外,为了得到大的弯曲振动,优选具有200pm/V以上的压电常数d31。

此外,图1所示的层叠体13具备:与第1内部电极11a电连接的第1表面电极15a;和与第2内部电极11b电连接的第2表面电极15b。表面电极15设置于层叠体13的至少一个主面,在图1所示的例子中,第1表面电极15a设置于层叠体13的两个主面,第2表面电极15b仅设置于层叠体13的一个主面(上侧的主面)。通过将第1表面电极15a设置于主面,从而通过内部电极11b和第1表面电极15a来夹持层叠体13的最外的压电体层12,能够对最外的压电体层12施加驱动电压,使得有助于压电元件的振动。作为表面电极15的形成材料,能够使用银、在银中含有以二氧化硅为主成分的玻璃等的银化合物、镍等。

此外,在层叠体13设置将多个内部电极11的一个端部每隔一层进行连接的连接电极14a、14b。具体来说,具备:对第1内部电极11a以及第1表面电极15a进行电连接的第1连接电极14a;和对第2内部电极11b以及第2表面电极15b进行电连接的第2连接电极14b。另外,在以下的说明中,有时对于各连接电极14a、14b共用的说明,仅称为连接电极14。在图1中,在层叠体13的侧面,更具体来说,在矩形板状的层叠体13的相对的端面分别设置连接电极14(第1连接电极14a、第2连接电极14b)。作为连接电极14的形成材料,能够使用与表面电极15相同的银、在银中含有以二氧化硅为主成分的玻璃等的银化合物、镍等。

另外,在图1中,电连接表面电极15和内部电极11的连接电极14是形成于层叠体13的侧面(端面)的侧面电极,但是也可以代替该侧面电极,是内部电极层11的一个端部以及贯通压电体层12的贯通导体。此时,只要在第2内部电极11b的另一个端部与层叠体13的端面之间具有期望的间隙,以使得与第1内部电极11a电连接的贯通导体不会与第2内部电极11b电连接即可。

并且,多个内部电极11(多个第1内部电极11a、多个第2内部电极11b)的另一个端部的角部110是切角状。在此,第1内部电极11a和第2内部电极11b交替地层叠,且被导出至分别相对的不同的侧面,将该导出的一侧的端部设为第1内部电极11a及第2内部电极11b的一个端部。即,多个内部电极11的另一个端部是指,各内部电极11中与被导出的一侧相反的一侧的端部。此外,角部110为切角状是指,角部110形成了倾斜的形状或带有弧形的形状。另外,该角部110是被倒角的部分,但是在以下的说明中,为了便于说明而称为角部。

通过将多个内部电极11的另一个端部的角部110设为切角状,从而能够使施加高电压时向内部电极11的角部的电荷的集中分散开来,从而能够抑制压电体层12的绝缘破坏。此外,因伴随高电压施加的压电体层12的变形,大的应力会集中在该压电体层12,但是通过将内部电极11的角部110设为切角状后能够分散应力,所以能够抑制产生破裂而引起的压电体层12的破损。

切角状的距离(从取切角状之前的假想的角到切角状的起点为止的距离)例如设为300~3000μm。

在此,优选在多个内部电极11中的至少一个内部电极11中,切角状的角部110的大小与其他内部电极11不同。在图2所示的例子中,多个第2内部电极11b之中,一个第2内部电极11b2的切角状的角部1102的大小大于其他第2内部电极11b1的切角状的角部1101的大小。另外,大小与其他角部1101不同的角部1102的切角状的距离(从取切角状之前的假想的角到切角状的起点为止的距离)例如设为其他角部1101的距离的1.1~1.5倍。

通过设为这样的构成,会失去压电谐振的平衡,除主振动以外还会产生伪振动。因此,就会发生主振动的减振、分散,在音响产生器中使用了该压电元件的情况下,在频率-声压特性中可降低波峰/波谷,使其平坦化,从而能够提高音质。

在此,如图3所示,在本例的压电元件1中,优选与内部电极11的取切角状的角部110靠近的层叠体13的棱部130取倒棱状。另外,倒棱状是指,棱部130形成为曲面(R面)或倾斜面(C面),除了实施倒棱加工以外,也可以将层叠体形成为被倒棱的形状。附带地,例如,该棱部130为曲面(R面)时曲率半径取100~1000μm,为倾斜面(C面)时倒棱的距离(从倒棱前的假想的角到倒棱状的起点为止的距离)取100~1000μm。

通过将内部电极11的角部110设为切角状,即使将层叠体13的层叠方向的棱部130设为倒棱状,也能够在内部电极11的角部110与层叠体13的棱部130之间充分地确保距离。此外,通过将与内部电极11的被设为切角状的角部110靠近的层叠体13的层叠方向上的棱部130设为倒棱状,从而能够采用加工和/或处理,使压电元件1的棱部130受到的冲击和/或应力分散,能够抑制压电元件1的破损。

此外,如图4所示,在本例的压电元件1中,优选分别在设有具备切角状的角部110的内部电极11的压电体层12间,在内部电极11的取切角状的角部110与靠近角部110的层叠体13的层叠方向上的棱部130之间设置导体层16。

由于伴随高电压施加的压电体层12(活性部)的变形,会在压电体层12的角部产生大的应力,因该应力,在压电体层12的晶界产生空间电荷极化,从而具有压电特性发生变动的倾向。相对于此,通过在取切角状的角部110与靠近角部110的层叠体13的层叠方向上的棱部130之间设置导体层16,由于内部电极11的取切角状的角部110与导体层16之间的电位差,电荷容易沿晶界移动,所以能够将在压电体层12的角部的晶界处产生的电荷释放到外部,由此在晶界处产生的空间电荷极化得到抑制,因高电压施加引起的极化变动被减轻,从而能够抑制压电特性的变动。

在此,内部电极11与导体层16的间隙例如设为200~1000μm。作为导体层16的形状,除了图所示的俯视下为三角形的形状以外,也可以是矩形形状、椭圆形状等任意的形状,但是具有与内部电极11的切角状平行的部分的形状是有效的,并且到达层叠体13的棱部130的形状是有效的。

另外,虽然未图示,但是在棱部130为倒棱状的情况下,也可以是设置有导体层16的构成。

在此,多个导体层16中的至少一个导体层16的面积可以大于其他导体层16的面积。在图5所示的例子中,多个导体层16之中,一个导体层162的面积大于其他导体层161的面积。另外,大小与其他导体层16不同的导体层162距棱部130的距离例如设为其他导体层16的距离的1.1~1.5倍。

根据该构成,在上述的多个内部电极11之中的至少一个内部电极11中,除了因切角状的角部110的大小与其他内部电极11不同而带来的提高音质的效果以外,还能抑制压电特性的变动。

此外,图1所示的是所谓单压电晶片(unimorph)构造的压电元件,但是也可以是图6所示这样的所谓双压电晶片(bimorph)构造的压电元件2。

图6所示的压电元件2包括以下电极作为内部电极11:每隔一层设置第1内部电极11a;每隔一层设置的第2内部电极11b,配置于层叠体13的一个主面侧的区域,与第1内部电极11a相对且在其间夹持压电体层12;和每隔一层设置的第3内部电极11c,配置在层叠体13的另一个主面侧的区域,与第1内部电极11a相对且在其间夹持压电体层12。另外,层叠体13的一个主面侧的区域和另一个主面侧的区域例如是包括在这些区域中的压电体层12的极化朝向对称从而表现出驱动时的伸缩状态不同。通常,一个主面侧的区域与另一个主面侧的区域之间的边界位于厚度方向的中央部分。

多个表面电极15包括:与第1内部电极11a电连接的第1表面电极15a;与第2内部电极11b电连接的第2表面电极15b;以及与第3内部电极11c电连接的第3表面电极15c。表面电极15设置在层叠体13的至少一个主面上。

此外,多个连接电极14设置于层叠体13的至少一个侧面,且包括:对第1内部电极11a以及第1表面电极15a进行电连接的第1连接电极14a;对第2内部电极11b以及第2表面电极15b进行电连接的第2连接电极14b;和对第3内部电极11c以及第3表面电极15c进行电连接的第3连接电极14c。

另外,作为对表面电极15和内部电极11进行电连接的连接电极14,可以代替侧面电极而使用贯通压电体层12的贯通导体。

这样,通过设为双压电晶片构造的压电元件2,能够使压电元件2本身发生弯曲位移。因此,例如在为了提高机械强度而接合了压电元件和金属板的音响产生元件中,与单压电晶片构造相比,因接合面处的机械损失引起的位移量的降低变少,所以能够提高位移量。因此,在例如作为利用了弯曲位移的音响产生元件来使用的情况下,能够提高声压。

在此,虽然未图示,但是第1内部电极11a的面积可以大于第2内部电极11b的面积。另外,第1内部电极11a和第2内部电极11b是指,被导出至层叠体13的分别不同的侧面,仅增大导出至一个侧面的第1内部电极11a的面积。根据该构成,通过边缘效应而能够增加压电活性区域,所以能够在作为音响产生器时确保高的声压。

此外,在该情况下,在多个第1内部电极11a之中的至少一个第1内部电极11a中,切角状的角部的大小最好不同于其他第1内部电极11a。在此,大小与其他角部1101不同的角部1102的切角状的距离(从取切角状之前的假想的角到切角状的起点为止的距离)例如最好设为其他角部1101的距离的1.1~1.5倍。在活性区域大的一侧的内部电极11a中,通过使切角的大小不同,从而容易产生伪振动,能够提高波峰/波谷的抑制效果。

此外,在第1内部电极11a的切角状的角部与靠近该角部的层叠体13的层叠方向上的棱部130之间分别设置有导体层16,多个导体层16之中的至少一个导体层162的面积最好大于其他导体层161的面积。在此,大小与其他导体层16不同的导体层162距棱部130的距离例如设为其他导体层161的距离的1.1~1.5倍。在活性区域大的一侧的内部电极11a中,通过使切角的大小不同,从而容易产生伪振动,波峰/波谷的抑制效果得到提高,同时压电特性变动的抑制效果也得到提高。

接着,说明上述的压电元件1、2的实施方式的制造方法。

首先,制作成为压电体层12的陶瓷生片。具体来说,混合压电陶瓷的煅烧粉末、由丙烯系、丁缩醛系等有机高分子构成的粘合剂以及可塑剂,制作陶瓷浆料。然后,通过使用刮浆法(doctor blade)、砑光辊法等流延成型法,从而使用该陶瓷浆料来制作陶瓷生片。作为压电陶瓷,只要具有压电特性即可,例如,能够使用由钛酸锆酸铅(bZrO3-PbTiO3)构成的钙钛矿型氧化物等。此外,作为可塑剂,能够使用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等。

接着,制作作为内部电极11以及导体层16的导电性膏。具体来说,通过在银-钯的金属粉末中添加混合粘合剂以及可塑剂来制作导电性膏。使用丝网印刷法,用期望的内部电极11以及导体层16的图案将该导电性膏涂敷在上述的陶瓷生片上。

此时,通过用切角状的图案涂敷成作为内部电极11的导电性膏的基于丝网印刷法的涂敷图案,从而能够将位于内部电极11的另一个端部的角部110设为切角状。

然后,将印刷了该导电性膏的陶瓷生片层叠多片,在规定的温度下进行脱粘合剂处理后,在900℃~1200℃的温度下进行烧成,使用平面研磨盘等实施研磨处理以形成规定的形状,从而制作具备交替层叠的内部电极11以及压电体层12的层叠体13。

在此,在对层叠体13的棱部130进行倒棱的情况下,只要使用研磨机在角部设置倾斜面(C面)和/或曲面(R面)即可。此外,将层叠体与媒介、研磨料、溶媒一起放入球磨机中,通过旋转研磨来形成也可以。

层叠体13不限于通过上述制造方法来制作,只要能够制作将内部电极11和压电体层12层叠多个而成的层叠体,就可以通过任意的制造方法来制作。

然后,在混合以银为主成分的导电粒子和玻璃而得到的材料中,加入粘合剂、可塑剂以及溶剂制作出含银玻璃导电性膏,在层叠体13的主面以及侧面利用丝网印刷法等印刷该含银玻璃导电性膏后使其干燥,然后在600℃~800℃的温度下进行烘焙处理,形成表面电极15以及连接电极14(侧面电极)。

另外,作为对表面电极15和内部电极11进行电连接的连接电极14,除了如上述那样形成在层叠体13的侧面的侧面电极以外,也可以是贯通压电体层12而形成的贯通导体。

然后,对层叠体13进行极化处理赋予压电活性。在极化处理中使用直流电源装置,例如在图1所示那样是单压电晶片构造的压电元件1的情况下,将第1表面电极15a连接到负极,将第2表面电极15b连接到正极,例如在15℃~35℃的环境温度下,施加2kV/mm~3kV/mm的电位差,施加时间是数秒。根据压电材料的性质,适当选定电压、环境温度、施加时间。

另一方面,在如图6所示那样是双压电晶片构造的压电元件2的情况下,也同样使用直流电源装置,例如,将第1表面电极15a连接到接地极上,将第2表面电极15b连接到正极,将第3表面电极15c连接到负极,进行极化处理即可。

如上述这样能够得到期望的压电元件,而在需要供电构件的情况下,采用以下的方法来配置压电元件1、2即可。例如,在使用导电性粘接剂将柔性布线基板连接在压电元件1、2进行固定(接合)的情况下,使用丝网印刷等方法在压电元件1、2的规定位置处涂敷形成导电性粘接剂用膏。之后,在使柔性布线基板对接的状态下,使导电性粘接剂用膏固化,从而将柔性布线基板连接到压电元件1、2来进行固定。另外,导电性粘接剂用膏也可以涂敷形成在柔性布线基板侧。

另外,作为供电构件,可以使用绝缘涂层的引线,作为接合构件也可以使用焊料,可适当选择具有同样功能的构件。

接着,说明本实施方式的音响产生器的一例。

如图7以及图8所示,本实施方式的音响产生器10具备:上述的压电元件2;振动板20,安装有压电元件2,且通过压电元件2的振动而振动;和框体30,设置于振动板20的外周部的至少一部分,用作对振动板20进行支撑的支撑体。另外,在本例中,虽然使用压电元件2来进行了说明,但是也可以是压电元件1。

压电元件2是通过接受电压施加后发生振动从而激励振动板20的激励器。利用环氧系树脂等粘接剂来接合压电元件2的主面和振动板20的主面,通过压电元件2进行弯曲振动,从而压电元件2能够对振动板20赋予一定的振动,由此产生声音。

振动板20在受到张力的状态下,其周缘部被固定于框体30,借助压电元件2的振动而与压电元件2一起振动。该振动板20可使用树脂、金属等各种材料来形成,例如能够用10~200μm厚度的聚乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯等树脂薄膜来构成振动板20。由树脂薄膜来构成振动板20,从而能够使振动板20以较大振幅进行弯曲振动,使声压的频率特性中的谐振峰值的宽度变宽,使高度降低,从而减少谐振峰值与波谷之差。其中,作为振动板20,不限于树脂薄膜,可以是树脂板、金属板、玻璃板等,例如便携式终端等电子设备的外框的一部分或者显示器的一部分也可以起到振动板20的作用。

框体30起到对振动板20的主面的外周部进行支撑的支撑体的作用。利用框体30来支撑振动板20的外周部,从而设置振动空间,由此能够使振动板20的振幅变大,提高声压。作为框体30,例如可使用不锈钢等金属、玻璃、丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂等各种材料来形成。

框体30经由接合件被接合到振动板20的一个主面或另一个主面。接合件可使用将树脂系粘接剂、粘弹性体成型为片状的部件、层叠基底层和由粘弹性体构成的层而成的结构的部件等,作为它们的材料,可使用丙烯系、环氧系等粘接剂、橡胶系、丙烯系、聚硅酮(silicone)系、氨基甲酸乙酯(urethane)系等粘着剂。此外,作为基底层,使用醋酸酯(acetate)泡沫体、丙烯泡沫体、赛璐玢、聚乙烯泡沫体、纸、无纺布。

如图7以及图8所示的例子那样,若将框体30接合到振动板20的相接了压电元件2的主面,则特别是在框体30和接合件合起来的厚度大于压电元件2的厚度的情况下,能够利用框体30来保护压电元件2。

该框体30可以如图8(b)所示那样由一个框构件(上框构件301)构成,也可以如图8(c)所示那样由两个框构件(上框构件301以及下框构件302)构成。在该情况下,通过用两个框构件夹持振动板20,从而能够使振动板20的张力稳定。另外,上框构件301以及下框构件302各自的厚度例如可设为100~5000μm。

在本实施方式的音响产生器10中,可以如图8(b)以及图8(c)所示那样,还具有树脂层40,该树脂层40从压电致动器1覆盖至振动板20的表面的至少一部分(例如压电致动器1的周边部)。作为树脂层40,例如可形成为杨氏模量例如在1MPa~1GPa的范围内,例如可使用丙烯系树脂。通过在这样的树脂层40中埋设压电致动器1(压电元件11),从而能够诱发适度的减振器效果,所以能够抑制谐振现象,将声压的频率特性中的峰值、波谷抑制得较小。另外,也可以如图8(b)以及图8(c)所示那样,形成为使树脂层40的高度与上框构件301相同。

本实施方式的音响产生器10使用了即使在高电压下长期使用也很难发生绝缘破坏或破损的、抑制了电特性的变动的压电元件2,所以形状小型,且具有高声压、高可靠性。

接着,说明本实施方式的音响产生装置的一例。

音响产生装置是所谓扬声器这样的发音装置,如图9所示,本实施方式的音响产生装置80具备:音响产生器10;和容纳音响产生器10的外框70。另外,外框70的一部分可以成为构成音响产生器10的振动板20,所谓外框70容纳音响产生器10的意思也包括容纳音响产生器10的一部分(压电元件1)的状态。

外框70使音响产生器10发出的音响在内部发生共鸣,并且将音响从形成于外框70的未图示的开口放射至外部。通过具有这样的外框70,例如能够提高低频域的声压。

这样的音响产生装置80除了能够作为扬声器来单独使用以外,也能够如后述那样,适当地组装到便携式终端、薄型电视机、或者平板终端等中。此外,也能够组装到如冰箱、微波炉、吸尘器、洗衣机等以往未重视音质的家电产品中。

上述本实施方式的音响产生装置80使用了具备即使在高电压下长期使用也很难发生绝缘破坏或破损的、抑制了电特性的变动的压电元件2的音响产生器10,所以是形状小型且具有高声压和高可靠性的音响产生装置。

接着,说明本实施方式的电子设备的一例。

如图10所示,本实施方式的电子设备50具备音响产生器10、与音响产生器10连接的电子电路60、容纳电子电路60及音响产生器10的外框70,电子设备50具有从音响产生器10产生音响的功能。

电子设备50具备电子电路60。电子电路60例如包括控制器50a、收发部50b、按键输入部50c和麦克输入部50d。电子电路60与音响产生器10相连,具有向音响产生器10输出声音信号的功能。音响产生器10基于从电子电路60输入的声音信号来产生音响。

此外,电子设备50具备显示部50e、天线50f和音响产生器10,且具备容纳这些各器件的外框70。另外,在图10中,虽然示出了在一个外框70中全部容纳以控制器50a为首的各器件的状态,但是并不限定各器件的容纳方式。在本实施方式中,只要在一个外框70中至少容纳电子电路60和音响产生器10即可。

控制器50a是电子设备50的控制部。收发部50b基于控制器50a的控制,经由天线50f进行数据的收发等。按键输入部50c是电子设备50的输入器件,受理操作者的按键输入操作。麦克输入部50d是同一电子设备50的输入器件,受理操作者的声音输入操作等。显示部50e是电子设备50的显示输出器件,基于控制器50a的控制来进行显示信息的输出。

并且,音响产生器10作为电子设备50的音响输出器件来工作。另外,音响产生器10与电子电路60的控制器50a相连,接受由控制器50a控制的电压的施加,从而发出音响。

另外,在图10中,以电子设备50作为便携式终端装置进行了说明,但是无论电子设备50的类别是什么,都可以应用于具有发出音响的功能的各种民用设备中。例如,薄型电视机、汽车音响设备当然不用说,也可以应用于具有发出音响的功能的产品,举例来说,可以应用于吸尘器、洗衣机、冰箱、微波炉等各种产品中。

上述本实施方式的电子设备使用了具备即使在高电压下长期使用也很难发生绝缘破坏或破损的、抑制了电特性的变动的压电元件2的音响产生器10,所以形状小型,且具有高声压、高可靠性。

实施例

说明本发明的压电元件以及音响产生器的具体例。具体来说,通过以下所示方式来制作图1、图4所示的方式以及比较例的压电元件以及音响产生器。

将压电元件设为长度35mm、宽度15mm、厚度0.22mm的长方体状。此外,将压电元件设为交替地层叠厚度为20μm的压电体层和内部电极而成的构造,设压电体层的总数为8层。压电体层由钛酸锆酸铅形成。内部电极使用银-钯。

在此,图1所示的方式的压电元件的内部电极的结构是长度为34mm、宽度为14mm、切角的距离(C面的倒棱距离)为3mm、3mm。此外,图4所示的方式的压电元件的内部电极的结构是,长度为34mm、宽度为14mm、切角的距离(C面的倒棱距离)为3mm、3mm,与切角面(C面)平行地隔开0.5mm的间隔,在层叠体的角部利用材质与内部电极相同的导体来构成导体层。此外,作为比较例的压电元件中的内部电极的结构是,长度为34mm、宽度为14mm,不将角部设为切角状。

在陶瓷生片上用由银-钯构成的导电性膏来印刷上述结构的内部电极,在层叠该陶瓷生片后,使其加压紧贴,在规定的温度下进行脱脂后,在1000℃下进行烧成,得到层叠烧结体。

接着,使用银膏来进行印刷,形成表面电极和端面电极,在750℃下进行烘焙处理。

之后,施加2kV/mm的电场强度的电压,对这些压电元件实施极化。

然后,准备用粘接剂将长度为50mm、宽度为25mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜接合到外部长度为50mm、外部宽度为25mm、内部长度为46mm、内部宽度为21mm的SUS制支撑体上而得到的带振动板的支撑体,在振动板的主面用丙烯系粘接剂来粘接上述压电元件。

然后,在与柔性布线基板相接合的压电元件的表面,涂敷形成包括镀金的树脂球的导电性粘接剂作为导电粒子,在使柔性布线基板对接的状态进行加热加压,从而使柔性布线基板与压电元件导通并进行固定,制作使用了本发明的实施例和比较例的压电元件的音响产生器No.1、No.2以及No3。另外,音响产生器No.1使用了本发明的图1的压电元件,音响产生器No.2使用了本发明的图4的压电元件,音响产生器No.3使用了比较例的压电元件。

针对各个音响产生器,经由柔性布线基板,对压电元件以1kHz的频率施加0V~20V的矩形波信号,进行驱动试验,在样品No.1、2中,并没有观察到试验前后的1kHz下的声压变化。相对于此,在样品No.3中观察到了声压的异常降低,确认压电元件后发现产生了破裂。

在本实施方式的压电元件中,即使在高电压下长期驱动也很难发生破损,并且确认到电特性的变动得到了抑制。

符号说明

1,2...压电元件

11...内部电极

11a...第1内部电极

11b,11b1,11b2...第2内部电极

11c...第3内部电极

110,1101,1102...角部

12...压电体层

13...层叠体

130...棱部

14...连接电极

14a...第1连接电极

14b...第2连接电极

14c...第3连接电极

15...表面电极

15a...第1表面电极

15b...第2表面电极

15c...第3表面电极

16,161,162...导体层

10...音响产生器

20...振动板

30...框体

301...上框构件

302...下框构件

50...电子设备

50a...控制器

50b...收发部

50c...按键输入部

50d...麦克输入部

50e...显示部

50f...天线

60...电子电路

70...外框

80...音响产生装置

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