压电致动器及具备其的压电振动装置、便携式终端、声音发生器、声音发生装置、电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适合用于压电振动装置、便携式终端等的压电致动器、以及具备该压电致动器的压电振动装置、便携式终端、声音发生器、声音发生装置、电子设备。
【背景技术】
[0002]已知下述的压电致动器:使用双压电晶片(bimorph)型的压电元件的压电致动器，该压电元件是在层叠有多层内部电极和压电体层的层叠体的表面形成表面电极而得到的(参照专利文献I);利用导电性接合材料将压电元件和柔性基板进行接合，以使压电元件的表面电极和柔性基板的布线导体进行电连接的压电致动器(参照专利文献2)。
[0003]专利文献1:日本特开2002-10393号
[0004]专利文献2:日本特开平6-14396号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的课题
[0006]由于压电元件的表面电极和设置于柔性基板上的布线导体之间的配置的关系，有时在柔性基板上设置通孔导体而对布线导体进行走线。此时，如果为了实现压电致动器的小型化，在柔性基板的与压电元件重叠的区域中配置通孔导体并对该重叠区域整体进行接合，则由于接合时的加热加压所产生的应力，有可能使通孔导体断线。另一方面，如果为了防止通孔导体的断线，将通孔导体配置在柔性基板的与压电元件重叠的区域的外侧，则存在由于柔性基板的外形尺寸变大而使压电致动器的尺寸变大的问题。
[0007]本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种压电致动器以及具备该压电致动器的压电振动装置、便携式终端、声音发生器、声音发生装置、电子设备，即使在柔性基板的与压电元件重叠的区域中配置通孔导体，也不会产生断线，并且实现了压电致动器的小型化。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本发明的压电致动器的特征在于具备:压电元件，其具有将内部电极和压电体层进行层叠而得到的板状的层叠体、以及在该层叠体的一个主面上与所述内部电极电连接的表面电极；柔性基板，其具有与所述表面电极电连接的布线导体；以及导电性接合材料，其将所述表面电极以及所述布线导体进行电连接，所述柔性基板在与所述压电元件重叠的区域中具有通孔导体，在俯视时，在所述通孔导体的周围的与该通孔导体分离的位置处，设置有所述导电性接合材料的所述柔性基板与所述压电元件的接合区域。
[0010]另外，本发明的压电振动装置的特征在于具有上述压电致动器、以及与所述层叠体的所述另一个主面接合的振动板。
[0011]另外，本发明的便携式终端的特征在于具有:上述压电致动器、电子电路、显示器、以及壳体，所述层叠体的另一个主面与所述显示器或所述壳体接合。
[0012]另外，本发明的声音发生器的特征在于具有:压电致动器；安装有所述压电致动器，通过该压电致动器的振动而振动的振动板；以及设置在该振动板的外周部的框体。
[0013]另外，本发明的声音发生装置的特征在于具备:所述声音发生器、以及容纳该声音发生器的壳体。
[0014]另外，本发明的电子设备的特征在于具备上述声音发生器、与该声音发生器连接的电子电路、以及容纳该电子电路以及所述声音发生器的壳体，具有从所述声音发生器发出声音的功能。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够防止柔性布线基板的通孔导体的断线，能够得到高可靠性的压电致动器。另外，能够实现柔性基板的小型化，其结果是，能够将压电致动器进行小型化。此夕卜，具备上述压电致动器的本发明的压电振动装置、便携式终端、声音发生器、声音发生装置以及电子设备能够实现高可靠性和小型化。
【附图说明】
[0017]图1(a)是表示本发明的压电致动器的实施方式的一个例子的分解立体图，图1(b)是表示图1(a)所示的柔性基板2的下表面侧的布线图案的一个例子的图。
[0018]图2(a)是在图1(a)所示的A-A线处截断而得到的概略剖视图，图2 (b)是在图1 (a)所示的B-B线处截断而得到的概略剖视图。
[0019]图3是表示图1 (b)所示的柔性基板2的下表面侧的布线图案的其他例子的图。
[0020]图4(a)是表示本发明的压电致动器的实施方式的其他例子的分解立体图，图4(b)是表示图4(a)所示的柔性基板2的下表面侧的布线图案的一个例子的图。
[0021]图5(a)是表示本发明的压电致动器的实施方式的其他例子的分解立体图，图5(b)是表示图5(a)所示的柔性基板2的下表面侧的布线图案的一个例子的图。
[0022]图6(a)及图6(b)是表示本发明的压电致动器中的导电性接合材料的形成图案的变形的概略立体图。
[0023]图7是表示本发明的压电致动器的实施方式的其他例子的概略纵剖视图。
[0024]图8是表示本发明的压电致动器的实施方式的其他例子的概略纵剖视图。
[0025]图9是示意性地表示本发明的压电振动装置的实施方式的概略立体图。
[0026]图10是示意性地表示本发明的便携式终端的实施方式的概略立体图。
[0027]图11是表示在图10所示的A-A线处截断而得到的概略剖视图。
[0028]图12是表示在图10所示的B-B线处截断而得到的概略剖视图。
[0029]图13(a)是表示本发明的声音发生器的实施方式的概略结构的示意性的俯视图，图13(b)是在图13(a)的A-A线处截断的一个例子的概略剖视图，图13(c)是在图13(a)的A-A线处截断的其他例子的概略剖视图。
[0030]图14是表示本发明的声音发生装置的实施方式所涉及的结构的图。
[0031]图15是表示本发明的电子设备的实施方式所涉及的结构的图。
【具体实施方式】
[0032]参照附图详细说明本发明的压电致动器的实施方式的一例。
[0033]图1(a)是表示本发明的压电致动器的实施方式的一个例子的分解立体图，图1(b)是表示图1(a)所示的柔性基板2的下表面侧的布线图案的一个例子的图。另外，图2(a)是在图1(a)所示的A-A线处截断而得到的概略剖视图，图2 (b)是在图1(a)所示的B-B线处截断而得到的概略剖视图。
[0034]图1及图2所示的本实施方式的压电致动器I具备:压电元件11，其具有将内部电极12和压电体层13进行层叠而得到的板状的层叠体14、以及在层叠体14的一个主面上与内部电极12电连接的表面电极15 ;柔性基板2，其具有与表面电极15电连接的布线导体22 ;以及导电性接合材料3，其将表面电极15以及布线导体22进行电连接，柔性基板2在与压电元件11重叠的区域中具有通孔导体24，在俯视时，在通孔导体24的周围的与该通孔导体24分离的位置处，设置有基于导电性接合材料3的、柔性基板2与压电元件11的接合区域30。
[0035]本例的压电致动器I具有压电元件11，本例的压电元件11的一个主面是具有长度方向和宽度方向的矩形形状。构成压电元件11的层叠体14是由内部电极12和压电体层13进行层叠，形成为板状而得到的。并且，压电致动器I具有多个内部电极12在层叠方向上重叠的活性部和除此以外的不活性部，例如形成为长条状。在压电致动器是安装于便携式终端的显示器或壳体中的压电致动器的情况下，作为层叠体14的长度，例如优选为18mm?28mm，更优选为22mm?25mm。层叠体14的宽度例如优选为Imm?6mm，更优选为3mm?4mm。层叠体14的厚度例如优选为0.2mm?1.0mm,更优选为0.4mm?0.8mm。
[0036]构成层叠体14的内部电极12是通过与形成压电体层13的陶瓷同时烧制而形成的，包括第I内部电极和第2内部电极。内部电极12与压电体层13交替层叠而从上下方夹持压电体层3，按照层叠顺序配置第I内部电极和第2内部电极，从而对夹持在它们之间的压电体层13施加驱动电压。作为其形成材料，例如能够使用将与压电陶瓷的反应性较低的银、银-钯合金作为主成分的导体，或者使用包含铜、铂等的导体，但也可以在这些导体中含有陶瓷成分或玻璃成分。
[0037]在图1和图2所示的例子中，第I内部电极和第2内部电极的端部分别在层叠体14的相对的一对侧面上相互不同地导出。在安装于便携式终端的显示器或壳体中的压电致动器的情况下，作为内部电极12的长度，例如优选为17mm?25mm，更优选为21mm?24mm。内部电极12的宽度例如优选为Imm?5mm，更优选为2mm?4mm。内部电极12的厚度例如优选为0.1 μπι?5 μπ?ο
[0038]构成层叠体14的压电体层13是由具有压电特性的陶瓷形成的，作为这种陶瓷，例如能够使用由钛锆酸铅(PbZrO3-PbT13)构成的钙钛矿型氧化物、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。为了利用低电压进行驱动，压电体层13的I层的厚度例如优选设定为0.01?0.1mm。另外，为了得到大的弯曲振动，优选具有200pm/V以上的压电常数d31。
[0039]在层叠体14的一个主面上，设置有与内部电极12电连接的表面电极15。图1所不的方式的表面电极15由大面积的第I表面电极151、以及小面积的第2表面电极152和第3表面电极153构成。例如，第I表面电极151与作为第I内部电极的内部电极12电连接，第2表面电极152例如与设置在一个主面侧的、作为第2内部电极的内部电极12电连接，第3表面电极153例如与设置在另一个主面侧的、作为第2内部电极的内部电极12电连接。在压电致动器是安装于便携式终端的显示器或壳体中的压电致动器的情况下，第I表面电极151的长度例如优选为17mm?23mm，更优选为19mm?21mm。第I表面电极151的宽度例如优选为Imm?5mm，更优选为2mm?4mm。第2表面电极152和第3表面电极153的长度例如优选设为Imm?3mm。第2表面电极152和第3表面电极153的宽度例如优选设为 0.5mm ?1.5mm0
[0040]另外，压电致动器I具有与表面电极15电接合的柔性基板2。具体而言，柔性基板2例如在树脂制的基膜21上作为布线设置有布线导体22和通孔导体25，在其上表面设置有覆盖膜23，并且在下表面的、除了与压电元件11重叠的区域及其附近区域以外的区域中，设置有覆盖膜23。在此，图中所示的通孔导体25是在贯穿基膜21的孔的内壁表面上设置导体层而得到的结构。该通孔导体25设置在柔性基板2的与压电元件11重叠的区域中。另外，与压电元件11的第I表面电极151电连接的布线导体22从基膜21的下表面经由通孔导体25向基膜21的上表面走线。另一方面，与压电元件11的第2表面电极152电连接的布线导体22和与第3表面电极153电连接的布线导体22设置在基膜21的下表面上。如上述所示，通过将布线导体22在基膜21的上下分开，从而能够减小柔性基板2的宽度，能够减小压电致动器I。作为通孔导体，不限于图中所示的通孔导体，只要是在孔的内部填充有导体而得到的通孔导体即可。另外，上下的