(57)【要約】【課題】電気的な信頼性が低下し難い振動デバイス及び電子機器を提供する。【解決手段】振動デバイス１００は、圧電素子１０を有する振動部１と、圧電素子１０と電気的に接続されている配線部材５０と、を備える。圧電素子１０は、圧電素体１１と、内部電極１９，２１，２３と、外部電極１３，１５と、を有する。圧電素体１１は、互いに対向している主面１１ａ及び主面１１ｂと、主面１１ａ及び主面１１ｂのそれぞれと隣り合い、主面１１ａ及び主面１１ｂの対向方向に延びている側面１１ｅと、を有する。外部電極１３，１５は、主面１１ａ上に配置されている。配線部材５０は、外部電極１３，１５上に位置し、かつ、外部電極１３，１５と接合されている第一領域Ｒ１と、主面１１ａと接合されている第二領域Ｒ２と、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間に位置し、主面１１ａから離間している第三領域Ｒ３と、を有している。【選択図】図４
2020088008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を有する振動部と、
前記圧電素子と電気的に接続されている配線部材と、を備え、
前記圧電素子は、圧電素体と、前記圧電素体の内部に配置されている内部電極と、前記内部電極と電気的に接続されている外部電極と、を有し、
前記圧電素体は、互いに対向している第一主面及び第二主面と、前記第一主面及び前記第二主面のそれぞれと隣り合い、前記第一主面及び前記第二主面の対向方向に延びている側面と、を有し、
前記外部電極は、前記第一主面上に配置されており、
前記配線部材は、
前記外部電極上に位置し、かつ、前記外部電極と接合されている第一領域と、
前記第一主面と接合されている第二領域と、
前記第一領域と前記第二領域との間に位置し、前記第一主面から離間している第三領域と、を有している、振動デバイス。
【請求項２】
前記第一主面は、長方形状を呈しており、
前記対向方向から見て、前記配線部材は、前記第一主面の長辺に沿って延在して、前記第一主面の短辺と交差し、
前記第二領域は、前記第一主面の長辺方向の一方の端部に接合されている、請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記配線部材は、支持部により支持されている第四領域と、前記第二領域と前記第四領域との間に位置している第五領域と、を更に有し、
前記長辺方向における前記第一領域と前記第二領域との間隔は、前記長辺方向における前記第二領域と前記第四領域との間隔よりも短い、請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第一主面の長辺方向における前記振動部の両端部を保持している保持部を更に備える、請求項２又は３に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記対向方向における前記第二領域と前記第一主面との間隔は、前記第二領域が前記第三領域から離間するにしたがって徐々に大きくなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項６】
前記第二領域を前記第一主面に接合している接合部材を更に備え、
前記接合部材は、前記側面上に設けられた側面部分を有している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項７】
前記対向方向における前記第一主面と前記第二領域との間隔の最大値は、前記対向方向における前記第一主面と第一領域との間隔の最大値よりも大きい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項８】
前記振動部は、前記圧電素子が接合された振動部材を更に有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項９】
前記外部電極は、前記第一主面の中央部に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の振動デバイスを備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一つの態様は、振動デバイス及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子と、圧電素子が接合されている振動部材と、圧電素子と電気的に接続されている配線部材と、を備えている圧電デバイスが知られている（たとえば、特許文献１）。配線部材は、振動部材の端面に接続されている一端と、振動デバイスが搭載される電子機器に接続される他端と、を有している。配線部材の一端は、振動板に物理的に接続されていると共に、圧電素子と電気的に接続されている。配線部材の他端は、たとえば、コネクタに電気的かつ物理的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−０７０１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された振動デバイスでは、以下のように、振動デバイスの信頼性が低下するおそれがある。配線部材の一端は、振動部材に物理的に接続されているので、振動部材から振動が伝わる。配線部材の他端は、外部機器に物理的に接続されるので、振動し難い。したがって、振動部材が振動すると、配線部材の一端と振動部材との接続箇所に機械的負荷が作用する。接続箇所に機械的負荷が作用した場合、配線部材と振動部材との接続強度が低下するおそれがある。配線部材と振動部材との接続強度が低下した場合、たとえば、配線部材と振動部材とが離れ、圧電素子と配線部材との電気的な接続が遮断されるおそれがある。
【０００５】
本発明の一つの態様は、電気的な信頼性が低下し難い振動デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様に係る振動デバイスは、圧電素子を有する振動部と、圧電素子と電気的に接続されている配線部材と、を備え、圧電素子は、圧電素体と、圧電素体の内部に配置されている内部電極と、内部電極と電気的に接続されている外部電極と、を有し、圧電素体は、互いに対向している第一主面及び第二主面と、第一主面及び第二主面のそれぞれと隣り合い、第一主面及び第二主面の対向方向に延びている側面と、を有し、外部電極は、第一主面上に配置されており、配線部材は、外部電極上に位置し、かつ、外部電極と接合されている第一領域と、第一主面と接合されている第二領域と、第一領域と第二領域との間に位置し、第一主面から離間している第三領域と、を有している。
【０００７】
上記一つの態様では、配線部材は、外部電極と接合されている第一領域に加え、圧電素体の第一主面に接合されている第二領域を有している。したがって、振動デバイスが振動した場合でも、第一領域と外部電極との接合箇所に機械的負荷が作用し難い。このため、第一領域と外部電極との剥離が生じ難い。
【０００８】
更に、配線部材は、第一領域と第二領域との間に位置し、圧電素体の第一主面から離間している第三領域を有している。したがって、例えば、第一領域と外部電極とを導電性接合部材で接合し、第二領域と圧電素体の第一主面とを絶縁性接合部材で接合する場合でも、第三領域によって、絶縁性接合部材と導電性接合部材との間に隙間が確保される。これにより、絶縁性接合部材が導電性接合部材を押しのけて、第一領域と外部電極との間に侵入し、導通不良となることが抑制される。
【０００９】
以上のことから、上記一つの態様では、外部電極と配線部材との電気的な接続が確保される。よって、振動デバイスの電気的な信頼性が低下し難い。
【００１０】
上記一つの態様では、第一主面は、長方形状を呈しており、対向方向から見て、配線部材は、第一主面の長辺に沿って延在して、第一主面の短辺と交差し、第二領域は、第一主面の長辺方向の一方の端部に接合されていてもよい。この場合、第一主面は長方形状を呈しているので、圧電素体の変位量は第一主面の長辺方向の中央で最も大きくなり、第一主面の長辺方向の両端で最も小さくなる。したがって、第二領域の変位量は、第二領域が第一主面の短辺方向の端部に接合されている場合に比べて小さい。配線部材において、第二領域の第三領域と反対側に接続されている外部領域は、第二領域の変位に伴って変位しようとするものの、外部領域の振動は、圧電素子の振動と一致せず、圧電素子の振動を阻害するおそれがある。上記一つの態様では、第二領域の変位量が比較的小さいので、第二領域に接続された外部領域の変位が抑制される。このため、圧電素子の振動が阻害され難く、圧電素子の振幅を増大させることができる。
【００１１】
上記一つの態様では、配線部材は、支持部により支持されている第四領域と、第二領域と第四領域との間に位置している第五領域と、を更に有し、長辺方向における第一領域と第二領域との間隔は、長辺方向における第二領域と第四領域との間隔よりも短くてもよい。この場合、第三領域が圧電素子の振動に追従して変形し易く、第五領域の遊びに配線部材の歪みを集中させることができる。したがって、圧電素子の振幅を増大させることができる。
【００１２】
上記一つの態様では、第一主面の長辺方向における振動部の両端部を保持している保持部を更に備えてもよい。この場合、振動部の長辺方向の中央部における振幅を更に増大させることができる。
【００１３】
上記一つの態様では、対向方向における第二領域と第一主面との間隔は、第二領域が第三領域から離間するにしたがって徐々に大きくなってもよい。この場合、第二領域と第一主面との間隔が、第三領域と第一主面との間隔と変わらず一定である場合と比べて、第二領域と第一主面との間に設けられる接合部材の体積を増やすことができる。これにより、配線部材において、第二領域の第三領域と反対側に接続されている外部領域の振動が吸収され易い。このため、圧電素子の振動が阻害され難く、圧電素子の振幅を更に増大させることができる。
【００１４】
上記一つの態様では、第二領域を第一主面に接合している接合部材を更に備え、接合部材は、側面上に設けられた側面部分を有してもよい。この場合、接合部材が第一主面だけでなく側面にも設けられているので、第二領域と圧電素体との接合強度が向上する。その結果、振動デバイスが振動した場合でも、第一領域と外部電極との接合箇所に機械的負荷が更に作用し難い。このため、第一領域と外部電極との剥離が更に生じ難い。
【００１５】
上記一つの態様では、対向方向における第一主面と第二領域との間隔の最大値は、対向方向における第一主面と第一領域との間隔の最大値よりも大きくてもよい。この場合、滑らかに配線部材が変形し易く、より効果的に圧電素子の振幅を増大させることができる。
【００１６】
上記一つの態様では、振動部は、圧電素子が接合された振動部材を更に有していてもよい。この場合、圧電素子の振動を増大させることができる。
【００１７】
上記一つの態様では、外部電極は、第一主面の中央部に配置されてもよい。この場合、圧電素子をバランスよく振動させることができる。
【００１８】
本発明の一つの態様に係る電子機器は、上記振動デバイスを備える。
【００１９】
上記一つの態様では、上記振動デバイスを備えるので、電気的な信頼性が低下し難い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の一つの態様によれば、電気的な信頼性が低下し難い振動デバイスを提供する振動デバイス及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る振動デバイスの斜視図である。
【図２】図１の振動デバイスの分解斜視図である。
【図３】図１のIII−III線に沿っての断面図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す断面図である。
【図５】圧電素子の構成を示す分解斜視図である。
【図６】接続構造体及び圧電素子の上面図である。
【図７】接続構造体の下面図である。
【図８】変形例に係る振動デバイスの一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２３】
図１は、実施形態に係る振動デバイスの斜視図である。図２は、図１の振動デバイスの分解斜視図である。図３は、図１のIII−III線に沿っての断面図である。図４は、図３の一部を拡大して示す断面図である。図１〜図４に示されるように、振動デバイス１００は、振動部１と、振動部１に接続された接続構造体２と、振動部１が配置されるケース３と、を備えている。振動デバイス１００は、例えば、スピーカー、又はブザーとして用いられる。振動デバイス１００は、テレビ、スマートフォン等の電子機器に設けられる。
【００２４】
ケース３は、たとえば、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、成型樹脂等の樹脂材料からなる。ケース３は、たとえば、上面が開放された直方体形状の箱部材である。ケース３は、矩形板状の底部３ａと、互いに対向している一対の側部３ｂと、互いに対向している一対の側部３ｃと、を有している。
【００２５】
底部３ａは、厚さ方向から見て、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。長方形状には、たとえば、各角が面取りされている形状、及び、各角が丸められている形状が含まれる。以下では、底部３ａの長辺方向をＸ方向、底部３ａの短辺方向をＹ方向、底部３ａの厚さ方向をＺ方向とする。
【００２６】
底部３ａのＸ方向での長さは、たとえば、３３ｍｍである。底部３ａのＹ方向での長さは、たとえば、１８ｍｍである。底部３ａのＺ方向での長さは、たとえば、１．５ｍｍである。底部３ａの上面の中央部には、Ｚ方向から見て、長方形状の凹部３ｄが形成されている。凹部３ｄのＸ方向での長さは、たとえば、１５ｍｍである。凹部３ｄのＹ方向での長さは、たとえば、１０ｍｍである。凹部３ｄのＺ方向での長さ（深さ）は、たとえば、１．０ｍｍである。
【００２７】
一対の側部３ｂは、矩形板状を呈し、底部３ａの長辺部分からＺ方向に沿って延在している。一対の側部３ｂの対向方向は、Ｙ方向と一致している。一方の側部３ｂには、側部３ｂを厚さ方向（Ｙ方向）に貫通する長方形状の貫通孔３ｅが形成されている。図３では、貫通孔３ｅの図示が省略されている。振動デバイス１００で発生した音は、主に貫通孔３ｅを通じてケース３の外部に伝わる。一対の側部３ｃは、矩形板状を呈し、底部３ａの短辺部分からＺ方向に沿って延在している。一対の側部３ｃの対向方向は、Ｘ方向と一致している。側部３ｂ，３ｃのＺ方向での長さは同等であり、たとえば、７．６ｍｍである。
【００２８】
ケース３は、接続構造体２を支持している支持部３ｆを更に有している。支持部３ｆは、一方の側部３ｃにおける底部３ａと反対側の端部から、ケース３の外側にＸ方向に沿って張り出している。
【００２９】
振動部１は、底部３ａに配置されている。本実施形態では、振動部１は、底部３ａ上において、一対の側部３ｂ及び一対の側部３ｃに囲まれている。振動部１は、ケース３に収容されている。振動部１は、圧電素子１０と、圧電素子１０に接合されている振動部材１２と、を有している。
【００３０】
振動部材１２は、たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ、黄銅、又はステンレス鋼等金属からなる。本実施形態では、振動部材１２は、板状部材である。振動部材１２は、Ｚ方向において互いに対向している一対の主面１２ａ，１２ｂを有している。振動部材１２は、Ｚ方向から見て、振動部材１２の外縁が凹部３ｄの外縁の外側に位置するように配置されている。振動部材１２は、凹部３ｄを完全に覆っている。
【００３１】
主面１２ｂは、底部３ａとＺ方向で対向している。主面１２ｂは、たとえば、エポキシ樹脂又はアクリル系樹脂からなる接着層６０によって底部３ａに接合（接着）されている。接着層６０は、導電性のフィラーを含んでおらず、電気絶縁性を有している。主面１２ｂは、底部３ａのうち、凹部３ｄの周縁部に接合され、凹部３ｄの周縁部によって支持されている。
【００３２】
換言すると、底部３ａは、主面１２ａの長辺方向（Ｘ方向）における振動部１の両端部１ａと、主面１２ａの短辺方向（Ｙ方向）における振動部１の両端部１ｂと、を保持している保持部として機能している。本実施形態では、端部１ａは振動部材１２の長辺方向（Ｘ方向）の端部であり、端部１ｂは振動部材１２の短辺方向（Ｙ方向）の端部である。底部３ａは、両端部１ｂを保持していなくてもよい。
【００３３】
各主面１２ａ，１２ｂは、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。すなわち、振動部材１２は、平面視で（Ｚ方向から見て）、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。本実施形態では、各主面１２ａ，１２ｂの長辺方向は、Ｘ方向と一致している。各主面１２ａ，１２ｂの短辺方向は、Ｙ方向と一致している。
【００３４】
振動部材１２のＸ方向での長さは、たとえば、３０ｍｍである。振動部材１２のＹ方向での長さは、たとえば、１５ｍｍである。振動部材１２のＺ方向での長さは、たとえば、１００μｍである。
【００３５】
圧電素子１０は、圧電素体１１と、複数の外部電極１３，１５と、を有している。本実施形態では、圧電素子１０は、二つの外部電極１３，１５を有している。外部電極１３及び外部電極１５は、互いに極性が異なっている。
【００３６】
圧電素体１１は、直方体形状を呈している。直方体形状には、たとえば、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。圧電素体１１は、一対の主面１１ａ，１１ｂ（第一主面、第二主面）と、側面１１ｅと、を有している。一対の主面１１ａ，１１ｂは、Ｚ方向において互いに対向している。すなわち、一対の主面１１ａ，１１ｂの対向方向は、Ｚ方向である。一対の主面１１ａ，１１ｂの対向方向は、一対の主面１１ａ，１１ｂのそれぞれに直交する直交方向でもある。
【００３７】
側面１１ｅは、一対の主面１１ａ，１１ｂのそれぞれと隣り合っている。一対の主面１１ａ，１１ｂの対向方向に延びている。本実施形態では、圧電素体１１は、四つの側面１１ｅを有している。各側面１１ｅは、主面１１ａと主面１１ｂとを互いに接続している。主面１１ｂは、主面１２ａとＺ方向で対向している。主面１１ｂは、接着層６１によって主面１２ａの中央部に接合（接着）されている。
【００３８】
各主面１１ａ，１１ｂは、長方形状を呈している。各主面１１ａ，１１ｂは、一対の長辺１１ｃと一対の短辺１１ｄとを有する長方形状を呈している。すなわち、圧電素子１０（圧電素体１１）は、平面視で（Ｚ方向から見て）、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。本実施形態では、各主面１１ａ，１１ｂの長辺方向は、Ｘ方向と一致している。各主面１１ａ，１１ｂの短辺方向は、Ｙ方向と一致している。
【００３９】
圧電素体１１のＸ方向での長さは、たとえば、２０ｍｍである。圧電素体１１のＹ方向での長さは、たとえば、１０ｍｍである。圧電素体１１のＺ方向での長さは、たとえば、２００μｍである。
【００４０】
図５は、圧電素子の構成を示す分解斜視図である。図４及び図５に示されるように、圧電素体１１は、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されて構成されている。すなわち、圧電素体１１は、積層されている複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。本実施形態では、圧電素体１１は、四つの圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。圧電素体１１では、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されている方向がＺ方向と一致している。圧電体層１７ａは、主面１１ａを有している。圧電体層１７ｄは、主面１１ｂを有している。圧電体層１７ｂ，１７ｃは、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｄとの間に位置している。
【００４１】
各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電材料からなる。本実施形態では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電セラミック材料からなる。圧電セラミック材料には、たとえば、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３］、又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）が用いられる。各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、たとえば、上述した圧電セラミック材料を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。実際の圧電素体１１では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの間の境界が認識できない程度に一体化されている。
【００４２】
圧電素子１０は、圧電素体１１内に配置されている複数の内部電極１９，２１，２３を備えている。本実施形態では、圧電素子１０は、三つの内部電極１９，２１，２３を備えている。各内部電極１９，２１，２３は、導電性材料からなる。導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ−Ｐｄ合金が用いられる。各内部電極１９，２１，２３は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。本実施形態では、各内部電極１９，２１，２３の外形形状は、長方形状である。
【００４３】
各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向において異なる位置（層）に配置されている。内部電極１９と内部電極２１とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極２１と内部電極２３とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極１９は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極２１は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２３は、圧電体層１７ｃと圧電体層１７ｄとの間に位置している。各内部電極１９，２１，２３は、圧電素体１１の表面には露出していない。すなわち、各内部電極１９，２１，２３は、各側面１１ｅには露出していない。各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向から見て、主面１１ａ，１１ｂの全ての縁（四辺）から離間している。
【００４４】
複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａ上に配置されている。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向に並んでいる。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向で隣り合っている。複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａの中央部に配置されている。複数の外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、主面１１ａの全ての縁（四辺）から離間している。各外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、長方形状を呈している。各外部電極１３，１５は、導電性材料からなる。導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ−Ｐｄ合金が用いられる。各外部電極１３，１５は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。
【００４５】
外部電極１３は、ビア導体３１を通して接続導体２５と電気的に接続されている。接続導体２５は、内部電極１９と同じ層に位置している。接続導体２５は、内部電極１９の内側に位置している。内部電極１９には、Ｚ方向から見て、外部電極１３に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２５は、内部電極１９に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２５の全縁が、内部電極１９で囲まれている。
【００４６】
接続導体２５は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極１９と接続導体２５とは、離間している。接続導体２５は、Ｚ方向で、外部電極１３と対向している。ビア導体３１は、外部電極１３と接続されていると共に、接続導体２５と接続されている。接続導体２５は、ビア導体３３を通して内部電極２１と電気的に接続されている。接続導体２５は、Ｚ方向で、内部電極２１と対向している。ビア導体３３は、接続導体２５と接続されていると共に、内部電極２１と接続されている。
【００４７】
内部電極２１は、ビア導体３５を通して接続導体２７と電気的に接続されている。接続導体２７は、内部電極２３と同じ層に位置している。接続導体２７は、内部電極２３の内側に位置している。内部電極２３には、Ｚ方向から見て、外部電極１３（接続導体２５）に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２７は、内部電極２３に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２７の全縁が、内部電極２３で囲まれている。
【００４８】
外部電極１５は、ビア導体３７を通して内部電極１９と電気的に接続されている。内部電極１９は、Ｚ方向で、外部電極１５と対向している。ビア導体３７は、外部電極１５と接続されていると共に、内部電極１９と接続されている。
【００４９】
内部電極１９は、ビア導体３９を通して接続導体２９と電気的に接続されている。接続導体２９は、内部電極２１と同じ層に位置している。接続導体２９は、内部電極２１の内側に位置している。内部電極２１には、Ｚ方向から見て、外部電極１５に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２９は、内部電極２１に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２９の全縁が、内部電極２１で囲まれている。
【００５０】
接続導体２９は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２１と接続導体２９とは、離間している。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極１９と対向している。ビア導体３９は、内部電極１９と接続されていると共に、接続導体２９と接続されている。接続導体２９は、ビア導体４１を通して内部電極２３と電気的に接続されている。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極２３と対向している。ビア導体４１は、接続導体２９と接続されていると共に、内部電極２３と接続されている。
【００５１】
外部電極１３は、ビア導体３１、接続導体２５、及び、ビア導体３３を通して、内部電極２１と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７を通して、内部電極１９と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７、内部電極１９、ビア導体３９、接続導体２９、及び、ビア導体４１を通して、内部電極２３と電気的に接続されている。
【００５２】
接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、導電性材料からなる。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１のそれぞれは、複数のビア導体からなるビア導体群であるが、単体のビア導体であってもよい。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３１，３３は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３７，３９は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３３，３５は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３９，４１は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。
【００５３】
導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ−Ｐｄ合金が用いられる。接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。接続導体２５，２７，２９は、長方形状を呈している。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、対応する圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃを形成するためのセラミックグリーンシートに形成された貫通孔に充填された導電性ペーストが焼結することにより形成される。
【００５４】
圧電素体１１の主面１１ｂには、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、主面１１ｂをＺ方向から見たとき、主面１１ｂの全体が露出している。主面１１ａ，１１ｂは、自然面である。自然面とは、焼成により成長した結晶粒の表面により構成される面である。
【００５５】
圧電素体１１の各側面１１ｅにも、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、圧電素体１１の各側面１１ｅをＸ方向及びＹ方向から見たとき、後述する絶縁性の接合部材７１の側面部分７１ａに覆われた部分を除き、各側面１１ｅの全体が露出している。本実施形態では、これらの各側面１１ｅも、自然面である。
【００５６】
圧電体層１７ｂにおける内部電極１９と内部電極２１とで挟まれた領域と、圧電体層１７ｃにおける内部電極２１と内部電極２３とで挟まれた領域とは、圧電的に活性な領域を構成する。本実施形態では、圧電的に活性な領域は、Ｚ方向から見て、複数の外部電極１３，１５を囲むように位置している。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５との間に位置している領域に、圧電的に活性な領域を含んでいる。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５とが位置している領域の外側にも、圧電的に活性な領域を含んでいる。
【００５７】
図１〜図４に示されるように、接続構造体２は、振動部１に接続された帯状の配線部材５０と、配線部材５０に接続された複数のリード線８０と、を有している。本実施形態では、接続構造体２は、二つのリード線８０を有している。
【００５８】
図６は、接続構造体及び圧電素子の上面図である。図１〜図６に示されるように、配線部材５０は、主面１１ａ，１１ｂの対向方向（Ｚ方向）から見て、主面１１ａの長辺１１ｃに沿って延在して、主面１１ａの短辺１１ｄと交差している。本実施形態では、配線部材５０は、主面１１ａの短辺１１ｄと直交するように配置されている。配線部材５０が延在している方向は、Ｙ方向と直交している。配線部材５０は、Ｘ方向に延在している。配線部材５０は、圧電素子１０と電気的かつ物理的に接続されている一端部と、リード線８０と電気的かつ物理的に接続される他端部とを有している。
【００５９】
振動デバイス１００は、接合部材７０と、接合部材７１と、接合部材７２とを備えている。配線部材５０は、接合部材７０及び接合部材７１によって振動部１に接合（接着）されている。配線部材５０は、接合部材７２によってケース３に接合（接着）されている。接合部材７０と、接合部材７１と、接合部材７２とは、互いに離間して配置されている。
【００６０】
接合部材７０は、複数の導電性粒子（不図示）を含む樹脂層であり、導電性を有している。導電性粒子は、例えば、金属粒子、金めっき粒子である。接合部材７０は、例えば熱硬化性エラストマーを含んでいる。接合部材７０は、例えば、異方性導電ペースト又は異方性導電性膜が硬化することにより形成される。接合部材７１は、導電性粒子を含んでおらず、電気絶縁性を有している。接合部材７１は、たとえば、ニトリルゴムを含んでいる。接合部材７１は、接合部材７０に含まれる樹脂材料と同じ樹脂材料を含んでいてもよい。接合部材７２は、導電性粒子を含んでおらず、電気絶縁性を有している。接合部材７２は、たとえば、エポキシ樹脂又はアクリル系樹脂からなっている。
【００６１】
配線部材５０は、第一領域Ｒ１、第二領域Ｒ２、第三領域Ｒ３、第四領域Ｒ４、及び第五領域Ｒ５を有している。
【００６２】
第一領域Ｒ１は、Ｚ方向において主面１１ａと対向している。第一領域Ｒ１は、複数の外部電極１３，１５上に位置している。第一領域Ｒ１は、複数の外部電極１３，１５を一体的に覆っている。複数の外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、第一領域Ｒ１から露出していない。第一領域Ｒ１は、接合部材７０によって複数の外部電極１３，１５及び主面１１ａと接合されている。接合部材７０は、Ｚ方向から見て複数の外部電極１３，１５を一体的に覆うように、第一領域Ｒ１と圧電素子１０との間に設けられている。第一領域Ｒ１は、圧電素子１０に支持されている。
【００６３】
本実施形態では、Ｚ方向から見て、第一領域Ｒ１は長方形状を呈している。第一領域Ｒ１の長辺方向は、Ｘ方向であり、主面１１ａの長辺方向と一致している。Ｚ方向から見て、第一領域Ｒ１の短辺方向は、Ｙ方向であり、主面１１ａの短辺方向と一致している。第一領域Ｒ１のＹ方向の長さは、配線部材５０のＹ方向の長さよりも短い。
【００６４】
第二領域Ｒ２は、Ｚ方向において主面１１ａと対向している。第二領域Ｒ２は、Ｘ方向において第一領域Ｒ１から離間している。第二領域Ｒ２は、接合部材７１によって主面１１ａと接合されている。接合部材７１は、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）の全体を主面１１ａに接合している。第二領域Ｒ２は、主面１１ａの長辺方向の一方の端部１１ｆに接合されている。第二領域Ｒ２は、圧電素子１０に支持されている。
【００６５】
第二領域Ｒ２のＹ方向の長さは、配線部材５０の幅（配線部材５０のＹ方向の長さ）と同等である。接合部材７１は、主面１１ａの一方の短辺１１ｄに沿って設けられている。接合部材７１は、主面１１ａ（具体的には端部１１ｆ）上に設けられた主面部分と、側面１１ｅ上に設けられた側面部分７１ａを有している。側面部分７１ａは、側面１１ｅの主面１１ａ側の端部に設けられている。
【００６６】
Ｚ方向における第二領域Ｒ２と主面１１ａとの間隔は、第二領域Ｒ２が第三領域Ｒ３から離間するにしたがって徐々に大きくなる。Ｚ方向における主面１１ａと第二領域Ｒ２との間隔の最大値は、Ｚ方向における主面１１ａと第一領域Ｒ１との間隔の最大値よりも大きい。
【００６７】
第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間に位置し、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２とを互いに接続している。第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１及び第二領域Ｒ２のそれぞれと隣り合っている。第三領域Ｒ３は、主面１１ａから離間している。第三領域Ｒ３は、圧電素子１０に接合されていない。第三領域Ｒ３のＹ方向の長さは、第一領域Ｒ１のＹ方向の長さと一致している。
【００６８】
第一領域Ｒ１、第二領域Ｒ２、及び第三領域Ｒ３は、Ｚ方向から見て、主面１１ａと重なっている。配線部材５０のうち、Ｚ方向から見て、主面１１ａと重なっている領域は、第一領域Ｒ１、第二領域Ｒ２、及び第三領域Ｒ３を含んでいる。
【００６９】
第四領域Ｒ４は、支持部３ｆにより支持されている。第四領域Ｒ４は、Ｚ方向から見て、支持部３ｆと重なっている。第四領域Ｒ４は、接合部材７２によって支持部３ｆに接合（接着）されている。第四領域Ｒ４は、支持部３ｆに固定されている。接合部材７２は、第四領域Ｒ４のカバー５７の表面に設けられている。
【００７０】
第五領域Ｒ５は、第二領域Ｒ２と第四領域Ｒ４との間に位置し、第二領域Ｒ２と第四領域Ｒ４とを互いに接続している。第五領域Ｒ５は、第二領域Ｒ２及び第四領域Ｒ４のそれぞれと隣り合っている。第五領域Ｒ５は、Ｚ方向から見て、支持部３ｆ及び主面１１ａと重なっていない。第五領域Ｒ５は、湾曲している。
【００７１】
Ｘ方向における第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間隔Ｌ１は、Ｘ方向における第二領域Ｒ２と第四領域Ｒ４との間隔Ｌ２よりも短い。間隔Ｌ１は、Ｘ方向における第三領域Ｒ３の長さと同等である。間隔Ｌ２は、Ｘ方向における第五領域Ｒ５の長さと同等である。
【００７２】
図６は、接続構造体及び圧電素子の上面図である。図７は、接続構造体の下面図である。図１〜図７に示されるように、配線部材５０は、ベース５１、複数の導体層５３，５５、カバー５７、及び補強部材５９を有している。本実施形態では、配線部材５０は、二つの導体層５３，５５を備えている。配線部材５０は、たとえば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。
【００７３】
ベース５１は、帯状を呈し、互いに対向している一対の主面５１ａ，５１ｂを有している。ベース５１は、電気絶縁性を有している。ベース５１は、たとえば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。ベース５１の厚さは、たとえば１００μｍである。
【００７４】
各導体層５３，５５は、ベース５１の主面５１ａ上に配置されている。各導体層５３，５５は、接着層（不図示）によって、主面５１ａに接合（接着）されている。各導体層５３，５５は、たとえば、Ｃｕからなる。各導体層５３，５５は、たとえば、Ｃｕ層上にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順に設けられた構成であってもよい。導体層５３と導体層５５とは、互いに離間して配置されている。各導体層５３，５５の厚さは、たとえば２０μｍである。
【００７５】
導体層５３は、リード線８０に接続された端部５３ａと、外部電極１３に接続された端部５３ｂと、端部５３ａと端部５３ｂとを接続している接続部５３ｃと、を含んでいる。接続部５３ｃは、配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５３ａは、接続部５３ｃの一端部と、配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５３ｂは、接続部５３ｃの他端部と、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。
【００７６】
導体層５５は、リード線８０に接続された端部５５ａと、外部電極１５に接続された端部５５ｂと、端部５５ａと端部５５ｂとを接続している接続部５５ｃと、を含んでいる。接続部５５ｃは、配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５５ａは、接続部５５ｃの一端部と、配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５５ｂは、接続部５５ｃの他端部と、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。
【００７７】
端部５３ａと端部５５ａとは、配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。端部５３ｂと端部５５ｂとは、配線部材５０の延在している方向において互いに離間して配置されている。接続部５３ｃと接続部５５ｃとは、互いに平行、かつ、配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。
【００７８】
端部５３ａと外部電極１３との間には、接合部材７０が存在している。端部５３ａと外部電極１３とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。端部５５ａと外部電極１５との間には、接合部材７０が存在している。端部５５ａと外部電極１５とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。
【００７９】
カバー５７は、特に図７に示されるように、主面５１ａ上に配置されている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａとを覆っている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａのうち、各導体層５３，５５から露出している領域とに接着層（不図示）によって接合（接着）されている。カバー５７は、たとえば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。カバー５７の厚さは、たとえば２５μｍである。
【００８０】
導体層５３の端部５３ａ，５３ｂと、導体層５５の端部５５ａ，５５ｂと、主面５１ａの一部領域は、カバー５７から露出している。主面５１ａの一部領域は、Ｚ方向から見て、端部５３ａと端部５５ａとの間に配置された領域、及び、端部５３ｂと端部５５ｂとの間に配置された領域である。各端部５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂには、たとえば、ニッケルめっき及び金フラッシュめっきが施されている。
【００８１】
補強部材５９は、配線部材５０の他端部に配置されている。補強部材５９は、ベース５１の主面５１ｂ上に配置されている。補強部材５９は、接着層（不図示）によって、主面５１ｂに接合（接着）されている。補強部材５９は、電気絶縁性を有する矩形板状の部材である。補強部材５９は、たとえば、ポリイミド樹脂からなる。
【００８２】
リード線８０は、複数の心線の束８１と、束８１を被覆する被覆部材８２と、を有している。本実施形態では、リード線８０は、１２本の心線を有している。被覆部材８２は、束８１の外周を覆っている。被覆部材８２は、複数の心線の全体をまとめて覆っている。束８１の端部は、被覆部材８２から露出し、各導体層５３，５５の端部５３ａ，５５ａに接続されている。束８１の端部は、導電性接着剤により各端部５３ａ，５５ａに接続されている。導電性接着剤は、たとえば、はんだなどの熱溶融性金属である。導電性接着剤は、導電性材料としてＡｕ、Ｃｕ等を含む導電性ペーストを用いて形成されていてもよい。
【００８３】
振動デバイス１００を備える電子機器では、圧電素子１０を振動させることによって音を発生させる。圧電素子１０の振動により、音だけでなく、触感を生じさせてもよい。
【００８４】
以上説明したように、配線部材５０は、外部電極１３，１５と接合されている第一領域Ｒ１に加え、圧電素体１１の主面１１ａに接合されている第二領域Ｒ２を有している。したがって、振動デバイス１００が振動した場合でも、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５との接合箇所に機械的負荷が作用し難い。このため、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５との剥離が生じ難い。
【００８５】
更に、配線部材５０は、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間に位置し、圧電素体１１の主面１１ａから離間している第三領域Ｒ３を有している。したがって、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５とを導電性の接合部材７０で接合し、第二領域Ｒ２と圧電素体１１の主面１１ａとを絶縁性の接合部材７１で接合する場合でも、第三領域Ｒ３によって、接合部材７０と接合部材７１との間に隙間が確保される。すなわち、接合部材７０と接合部材７１とを互いに離間させた状態に保つことができる。これにより、接合部材７１が接合部材７０を押しのけて、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５との間に侵入し、配線部材５０と外部電極１３，１５とが導通不良となることが抑制される。
【００８６】
以上のことから、振動デバイス１００では、外部電極１３，１５と配線部材５０との電気的な接続が確保される。よって、振動デバイス１００の電気的な信頼性が低下し難い。
【００８７】
主面１１ａは、長方形状を呈している。このため、圧電素体１１の変位量は主面１１ａの長辺方向（Ｘ方向）の中央で最も大きくなり、主面１１ａの長辺方向の両端、すなわち短辺１１ｄで最も小さくなる。Ｚ方向から見て、配線部材５０は、主面１１ａの長辺１１ｃに沿って延在して、主面１１ａの短辺１１ｄと交差している。第二領域Ｒ２は、主面１１ａの長辺方向の一方の端部１１ｆに接合されている。したがって、第二領域Ｒ２の変位量は、第二領域Ｒ２が主面１１ａの短辺方向（Ｙ方向）の端部、すなわち長辺１１ｃに接合されている場合に比べて小さい。
【００８８】
第二領域Ｒ２は、圧電素子１０により支持されているので、圧電素子１０の変位に伴って変位する。配線部材５０において、第五領域Ｒ５は、第二領域Ｒ２に接続されているので、第二領域Ｒ２の変位に伴って変位しようとする。しかしながら、第五領域Ｒ５は、第四領域Ｒ４にも接続されている。第四領域Ｒ４は、支持部３ｆによって支持されているので、変位しない。したがって、第五領域Ｒ５の振動は、圧電素子１０の振動と一致せず、圧電素子１０の振動を阻害するおそれがある。振動デバイス１００では、第二領域Ｒ２の変位量が比較的小さいので、第二領域Ｒ２に接続された第五領域Ｒ５の変位が抑制される。このため、圧電素子１０の振動が阻害され難く、圧電素子１０の振幅を増大させることができる。
【００８９】
Ｘ方向における第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間隔Ｌ１は、Ｘ方向における第二領域Ｒ２と第四領域Ｒ４との間隔Ｌ２よりも短い。この場合、第三領域Ｒ３が圧電素子１０の振動に追従して変形し易く、第五領域Ｒ５の遊びに配線部材５０の歪みを集中させることができる。このように、第五領域Ｒ５が効果的に機能し易いので、圧電素子１０の振幅を増大させることができる。
【００９０】
ケース３の底部３ａは、Ｘ方向における振動部１の両端部１ａを保持している。このため、振動部１のＸ方向の中央部における振幅を更に増大させることができる。
【００９１】
Ｚ方向における第二領域Ｒ２と主面１１ａとの間隔は、第二領域Ｒ２が第三領域Ｒ３から離間するにしたがって徐々に大きくなる。このため、第二領域Ｒ２と主面１１ａとの間隔が、第三領域Ｒ３と主面１１ａとの間隔と変わらず一定である場合と比べて、第二領域Ｒ２と主面１１ａとの間に設けられる接合部材７１の体積を増やすことができる。これにより、配線部材５０において、第五領域Ｒ５の振動が吸収され易い。したがって、圧電素子１０の振動が阻害され難く、圧電素子１０の振幅を更に増大させることができる。例えば、第三領域Ｒ３に段差部を設け、第二領域Ｒ２と主面１１ａとの間隔を大きくすることも考えられるが、この場合、段差部に機械的負荷が集中し易い。これに対し、振動デバイス１００では、第二領域Ｒ２が主面１１ａから徐々に離間しているので、配線部材５０に段差部を設ける必要がない。
【００９２】
接合部材７１は、側面１１ｅ上に設けられた側面部分７１ａを有している。接合部材７１が主面１１ａだけでなく側面１１ｅにも設けられているので、第二領域Ｒ２と圧電素体１１との接合強度が向上する。その結果、振動デバイス１００が振動した場合でも、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５との接合箇所に機械的負荷が更に作用し難い。このため、第一領域Ｒ１と外部電極１３，１５との剥離が更に生じ難い。また、接合部材７１は絶縁性であるため、短絡の発生が抑制される。
【００９３】
Ｚ方向における主面１１ａと第二領域Ｒ２との間隔の最大値は、Ｘ方向における主面１１ａと第一領域Ｒ１との間隔の最大値よりも大きい。このため、滑らかに配線部材５０が変形し易く、より効果的に圧電素子１０の振幅を増大させることができる。
【００９４】
振動部１は、圧電素子１０が接合された振動部材１２を有している。したがって、圧電素子１０の振動を増大させることができる。
【００９５】
外部電極１３，１５は、主面１１ａの中央部に配置されている。このため、圧電素子１０をバランスよく振動させることができる。
【００９６】
本実施形態に係る電子機器は、振動デバイス１００を備えるので、電気的な信頼性が低下し難い。
【００９７】
本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００９８】
図８は、変形例に係る振動デバイスの一部拡大断面図である。図８に示されるように、変形例に係る振動デバイス１００Ａは、ケース３に凹部３ｄが設けられておらず、振動部材１２の主面１２ｂの全面が接着層６０により底部３ａに接合（接着）されている点で、振動デバイス１００と相違している。この場合であっても、外部電極１３，１５と配線部材５０との電気的な接続が確保される。よって、振動デバイス１００Ａの電気的な信頼性が低下し難い。
【００９９】
振動デバイス１００，１００Ａでは、振動部１は振動部材１２を備えているが、振動部１は振動部材１２を備えていなくてもよい。この場合、振動部１の構造を簡単にすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１…振動部、１ａ…端部、３ａ…底部（保持部）、１０…圧電素子、１１…圧電素体、１１ａ…主面（第一主面）、１１ｂ…主面（第二主面）、１１ｃ…長辺、１１ｄ…短辺、１１ｅ…側面、１１ｆ…端部、１２…振動部材、１３，１５…外部電極、１９，２１，２３…内部電極、５０…配線部材、７１…接合部材、７１ａ…側面部分、１００，１００Ａ…振動デバイス、Ｒ１…第一領域、Ｒ２…第二領域、Ｒ３…第三領域、Ｒ４…第四領域、Ｒ５…第五領域。
【図１】
2020088008.tif 000003
【図２】
2020088008.tif 000004
【図３】
2020088008.tif 000005
【図４】
2020088008.tif 000006
【図５】
2020088008.tif 000007
【図６】
2020088008.tif 000008
【図７】
2020088008.tif 000009
【図８】
2020088008.tif 000010