(57)【要約】【課題】圧電素子の電気的特性の劣化が抑制された振動デバイスを提供する。【解決手段】圧電素子１０は、圧電素体１１と、圧電素体１１の主面１１ａに配置されている外部電極１３と、圧電素体１１の主面１１ｂに配置されている外部電極１５と、を有している。振動部材２０は、導電性を有している主面２０ａと、主面２０ａと対向している主面２０ｂとを有している。振動部材２０は、主面２０ａが外部電極１３と対向するように配置されている。保護層３０は、圧電素子１０を覆うように配置されている。保護層３０は、樹脂層３１及び樹脂層３３を有している。樹脂層３１は、圧電素体１１及び外部電極１５を覆うように配置されている。樹脂層３３は、外部電極１５と主面２０ａとの間に配置されていると共に、外部電極１５と主面２０ａとを接合している。樹脂層３１の硬さは、樹脂層３３の硬さより小さい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向している第一主面と第二主面とを有している圧電素体と、前記第一主面に配置されている第一外部電極と、前記第二主面に配置されている第二外部電極と、を有している圧電素子と、
導電性を有している第三主面と前記第三主面と対向している第四主面とを有していると共に、前記第三主面が前記第一外部電極と対向するように配置されている振動部材と、
前記圧電素子を覆うように配置されている保護層と、を備え、
前記第一外部電極と前記第三主面とは、電気的に接続されており、
前記保護層は、前記圧電素体及び前記第二外部電極を覆うように配置されている第一樹脂層と、前記第一外部電極と前記第三主面との間に配置されていると共に前記第一外部電極と前記第三主面とを接合している第二樹脂層と、を有し、
前記第一樹脂層の硬さは、前記第二樹脂層の硬さより小さい、振動デバイス。
【請求項２】
前記第二外部電極の表面は、前記第一樹脂層で覆われている第一領域と、前記第一樹脂層から露出している第二領域と、を有している、請求項１に記載の振動デバイス。
【請求項３】
前記圧電素子は、前記第二主面に直交する方向から見て、前記振動部材の前記第三主面の略中央に位置しており、
前記第二領域は、前記第二主面に直交する方向から見て、前記第二外部電極の表面の略中央に位置している、請求項２に記載の振動デバイス。
【請求項４】
前記第二領域は、前記第二主面に直交する方向から見て、前記第一領域で囲まれるように位置しており、
前記第一樹脂層には、前記第二領域を規定している前記第一樹脂層の内縁に沿って突部が設けられている、請求項２又は３に記載の振動デバイス。
【請求項５】
前記第一樹脂層には、前記第二主面に直交する方向から見て前記圧電素子より外側の位置に、前記第一樹脂層の外縁に沿って突部が設けられている、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】
前記第一外部電極は、前記第三主面と物理的に接触している複数の突部を有しており、
前記第二樹脂層は、前記第一外部電極の前記複数の突部の間に位置している、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】
前記第二樹脂層は、前記第二主面に直交する方向から見て、前記圧電素子より外側に位置している外側領域を有し、
前記第一樹脂層は、前記第二主面に直交する方向から見て前記第二樹脂層の前記外側領域と重なるように設けられていると共に、前記第二樹脂層の前記外側領域と接している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の振動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子と振動部材とを備えている振動デバイスが知られている（たとえば、特許文献１参照）。圧電素子は、圧電素体と、第一外部電極と、第二外部電極と、を有している。圧電素体は、互いに対向している第一主面と第二主面とを有している。第一外部電極は、第一主面に配置されている。第二外部電極は、第二主面に配置されている。振動部材は、導電性を有している第三主面と、第三主面と対向している第四主面と、を有している。振動部材は、第三主面が第一外部電極と対向するように配置されている。
【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、圧電素子の電気的特性が劣化するおそれがある。圧電素体に水分が浸入した場合、圧電素体を構成している圧電セラミック材料に含まれる金属元素が溶出するおそれがある。たとえば、圧電特性の劣化、圧電素子の電気抵抗もしくは静電容量の変化、又は、電極の短絡が生じるおそれがある。圧電セラミック材料に含まれる金属元素が溶出した場合、圧電素子の電気的特性が劣化するおそれがある。圧電素子の電気的特性が劣化した場合、振動デバイスの振動特性に影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
本発明の一つの態様は、圧電素子の電気的特性の劣化が抑制された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、圧電素子と、振動部材と、保護層と、を備えている。圧電素子は、圧電素体と、第一外部電極と、第二外部電極と、を有している。圧電素体は、互いに対向している第一主面と第二主面とを有している。第一外部電極は、第一主面に配置されている。第二外部電極は、第二主面に配置されている。振動部材は、導電性を有している第三主面と、第三主面と対向している第四主面と、を有している。振動部材は、第三主面が記第一外部電極と対向するように配置されている。保護層は、圧電素子を覆うように配置されている。第一外部電極と第三主面とは、電気的に接続されている。保護層は、第一樹脂層と、第二樹脂層と、を有している。第一樹脂層は、圧電素体及び第二外部電極を覆うように配置されている。第二樹脂層は、第一外部電極と第三主面との間に配置されていると共に、第一外部電極と第三主面とを接合している。第一樹脂層の硬さは、第二樹脂層の硬さより小さい。
【０００７】
上記一つの態様では、保護層は、圧電素子を覆うように配置されているので、保護層は、圧電素体内への水分の浸入を抑制する。したがって、上記一つの態様は、圧電素子の電気的特性の劣化を抑制する。
圧電素子が保護層に覆われている場合、保護層が圧電素子の変位を阻害するおそれがあると共に、保護層が圧電素子から振動部材への変位の伝達を阻害するおそれがある。これに対し、上記一つの態様では、第一樹脂層の硬さは、第二樹脂層の硬さより小さいので、第一樹脂層の硬さが第二樹脂層の硬さ以上である構成に比して、第一樹脂層が圧電素子の変位を阻害しがたい。上記一つの態様では、第二樹脂層の硬さが、第一樹脂層の硬さより大きいので、第二樹脂層の硬さが第一樹脂層の硬さ以下である構成に比して、第二樹脂層が、圧電素子から振動部材への変位の伝達を阻害しがたい。したがって、保護層は、圧電素子の変位を阻害しがたく、かつ、圧電素子から振動部材への変位の伝達を阻害しがたい。
【０００８】
上記一つの態様では、第二外部電極の表面は、第一樹脂層で覆われている第一領域と、第一樹脂層から露出している第二領域と、を有していてもよい。この場合、第二外部電極に至る電気的な接続経路が、第二領域を介することにより実現される。したがって、本構成は、第二外部電極に至る電気的な接続経路を実現する構成を簡素化する。
【０００９】
上記一つの態様では、圧電素子は、第二主面に直交する方向から見て、振動部材の第三主面の略中央に位置していてもよい。第二領域は、第二主面に直交する方向から見て、第二外部電極の表面の略中央に位置していてもよい。
振動デバイスは、たとえば、操作面に対する押圧を検出する押圧センサに利用されることがある。振動デバイスが押圧センサに利用される場合、振動デバイスは、通常、振動デバイスの略中央が操作面上での押圧位置と対応するように配置される。この場合、主として、圧電素体の、第二領域に対応する部分が変位して、電位を生じさせる。第二主面に直交する方向から見て、圧電素子が第三主面の略中央に位置していると共に、第二領域が第二外部電極の表面の略中央に位置している構成では、押圧により生じる電位が、第二領域を通して効率よく取り出される。したがって、振動デバイスは、押圧を適切に検出する。
【００１０】
上記一つの態様では、第二領域は、第二主面に直交する方向から見て、第一領域で囲まれるように位置していてもよい。第一樹脂層には、第二領域を規定している第一樹脂層の内縁に沿って突部が設けられていてもよい。
振動デバイスが搭載される電子機器の配線と、第二領域との電気的接続には、導電性を有するペースト材料が用いられることがある。この場合、ペースト材料は、第二領域に付与される。第一樹脂層に、第一樹脂層の内縁に沿って突部が設けられている構成では、第一樹脂層に、第一樹脂層の内縁に沿って突部が設けられていない構成に比して、ペースト材料が第二領域に保持されやすい。したがって、本構成では、第二領域が上記電子機器の配線と確実に電気的に接続される。
【００１１】
上記一つの態様では、第一樹脂層には、第二主面に直交する方向から見て圧電素子より外側の位置に、第一樹脂層の外縁に沿って突部が設けられていてもよい。この場合、第一樹脂層に、当該第一樹脂層の外縁に沿って突部が設けられていない構成に比して、突部が設けられている分、第二主面に直交する方向から見て圧電素子より外側の位置での第一樹脂層の厚みが大きい。したがって、第一樹脂層が、圧電素体の端を確実に覆い、圧電素体内への水分の浸入を確実に抑制する。
第一樹脂層の厚みが大きい場合、第一樹脂層の厚みが小さい場合に比して、圧電素子の変位を阻害する傾向にある。これに対し、本構成では、第一樹脂層の厚みが大きくされる位置は、第二主面に直交する方向から見て圧電素子より外側である。したがって、本構成は、圧電素子の変位を阻害しがたい。
【００１２】
上記一つの態様では、第一外部電極は、第三主面と物理的に接触している複数の突部を有していてもよい。第二樹脂層は、第一外部電極の複数の突部の間に位置していてもよい。この場合、第一外部電極の複数の突部は、第三主面との物理的な接触により、第三主面と電気的に接続される。したがって、本構成では、第一外部電極に至る電気的な接続経路が、第三主面及び複数の突部を介することにより実現される。第一外部電極と第三主面とは、複数の突部の間に設けられた第二樹脂層により接合されている。したがって、本構成は、振動部材と圧電素子との接合強度を確保する。
【００１３】
上記一つの態様では、第二樹脂層は、第二主面に直交する方向から見て、圧電素子より外側に位置している外側領域を有していてもよい。第一樹脂層は、第二主面に直交する方向から見て第二樹脂層の外側領域と重なるように設けられていると共に、第二樹脂層の外側領域と接していてもよい。この場合、圧電素子が、第一樹脂層と第二樹脂層とで確実に覆われる。したがって、第一樹脂層と第二樹脂層とが、圧電素体内への水分の浸入を確実に抑制する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一つの態様によれば、圧電素子の電気的特性の劣化が抑制された振動デバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る振動デバイスを示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る振動デバイスを示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【図６】本実施形態に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【図７】本実施形態の変形例に係る振動デバイスを示す平面図である。
【図８】本実施形態の変形例に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【図９】本実施形態の変形例に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１〜図６を参照して、本実施形態に係る振動デバイス１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る振動デバイスを示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る振動デバイスを示す平面図である。図３、図４、図５、及び図６は、本実施形態に係る振動デバイスの断面構成を示す図である。
振動デバイス１は、図１〜図４に示されるように、圧電素子１０と、振動部材２０と、保護層３０を備えている。圧電素子１０は、圧電素体１１と、一対の外部電極１３，１５と、を有している。本実施形態では、圧電素子１０は、圧電素体１１内に配置される内部電極を有していない。
【００１８】
圧電素体１１は、円板形状を呈している。圧電素体１１は、互いに対向している一対の主面１１ａ，１１ｂと、側面１１ｃと、を有している。主面１１ａの形状及び面積と、主面１１ｂの形状及び面積とは、略同じである。主面１１ａ，１１ｂは、円形状を呈している。本実施形態では、各主面１１ａ，１１ｂは、略真円形状を呈している。たとえば、主面１１ａが第一主面を構成する場合、主面１１ｂは、第二主面を構成する。
【００１９】
主面１１ａと主面１１ｂとが対向している方向が、第一方向Ｄ１である。第一方向Ｄ１は、各主面１１ａ，１１ｂに直交する方向である。側面１１ｃは、主面１１ａと主面１１ｂとを連結するように第一方向Ｄ１に延在している。主面１１ａ，１１ｂと側面１１ｃとは、稜線部を介して、間接的に隣り合っている。圧電素体１１の第一方向Ｄ１での長さ（圧電素体１１の厚み）は、たとえば、６０〜２００μｍである。本実施形態では、圧電素体１１の厚みは、１５０μｍである。
【００２０】
圧電素体１１は、圧電材料からなる。本実施形態では、圧電素体１１は、圧電セラミック材料からなる。この圧電セラミック材料は、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）である。圧電素体１１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。
【００２１】
外部電極１３は、主面１１ａに配置されている。外部電極１３は、主面１１ａと接している。外部電極１５は、主面１１ｂに配置されている。外部電極１５は、主面１１ｂと接している。各外部電極１３，１５は、第一方向Ｄ１から見て、円形状を呈している。各外部電極１３，１５の表面は、円形状を呈している。本実施形態では、各外部電極１３，１５（各外部電極１３，１５の表面）は、略真円形状を呈している。各外部電極１３，１５は、導電性材料からなる。この導電性材料は、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ−Ｐｄ合金である。各外部電極１３，１５は、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。圧電素体１１の側面１１ｃには、電極は配置されていない。したがって、側面１１ｃの全体が、電極に覆われることなく、露出している。たとえば、外部電極１３が第一外部電極を構成する場合、外部電極１５は、第二外部電極を構成する。
【００２２】
外部電極１３は、主面１１ａの一部を覆っている。第一方向Ｄ１から見て、外部電極１３の面積は、主面１１ａの面積より小さい。外部電極１３は、第一方向Ｄ１から見て、主面１１ａの端縁より内側に位置している。外部電極１３は、主面１１ａの端縁から離間している。主面１１ａは、外部電極１３で覆われている領域と、外部電極１３から露出している領域と、を有している。外部電極１３で覆われている領域は、外部電極１３から露出している領域の内側に位置しており、第一方向Ｄ１から見て、外部電極１３から露出している領域で囲まれている。外部電極１３は、主面１１ａの全体を覆っていてもよい。
【００２３】
外部電極１５は、主面１１ｂの一部を覆っている。第一方向Ｄ１から見て、外部電極１５の面積は、主面１１ｂの面積より小さい。外部電極１５は、第一方向Ｄ１から見て、主面１１ｂの端縁より内側に位置している。外部電極１５は、主面１１ｂの端縁から離間している。主面１１ｂは、外部電極１５で覆われている領域と、外部電極１５から露出している領域と、を有している。外部電極１５で覆われている領域は、外部電極１５から露出している領域の内側に位置しており、第一方向Ｄ１から見て、外部電極１５から露出している領域で囲まれている。外部電極１５は、主面１１ｂの全体を覆っていてもよい。
【００２４】
振動部材２０は、互いに対向している一対の主面２０ａ，２０ｂを有している。主面２０ａと主面２０ｂとが対向している方向も、第一方向Ｄ１である。第一方向Ｄ１は、各主面２０ａ，２０ｂに直交する方向でもある。振動部材２０は、板状の部材である。本実施形態では、振動部材２０は、振動板である。振動部材２０は、金属からなる。振動部材２０は、たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ、黄銅、又はステンレス鋼からなる。振動部材２０は、導電性を有している。したがって、各主面２０ａ，２０ｂも、導電性を有している。振動部材２０（主面２０ａ，２０ｂ）は、第一方向Ｄ１から見たとき、円形状を呈している。本実施形態では、振動部材２０（主面２０ａ，２０ｂ）は、略真円形状を呈している。第一方向Ｄ１での振動部材２０の長さ（振動部材２０の厚み）は、たとえば、１００〜１５０μｍである。本実施形態では、振動部材２０の厚みは、１２０μｍである。たとえば、主面２０ａが第三主面を構成する場合、主面２０ｂは、第四主面を構成する。
【００２５】
保護層３０は、樹脂層３１と、樹脂層３３と、を有している。本実施形態では、保護層３０は、樹脂層３１，３３からなる。樹脂層３１は、圧電素体１１及び外部電極１５を覆うように配置されている。樹脂層３３は、外部電極１３と振動部材２０（主面２０ａ）との間に配置されている。樹脂層３１，３３は、絶縁性樹脂からなる。すなわち、樹脂層３１，３３は、導電性フィラーを含んでいない。樹脂層３１は、樹脂材料が固化することにより形成される。樹脂層３１は、たとえば、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、又はポリウレタン樹脂からなる。本実施形態では、樹脂層３１は、ポリビニルブチラール樹脂からなる。樹脂層３３は、樹脂材料が硬化することにより形成される。樹脂層３３は、たとえば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、又は、光及び熱併用硬化性樹脂からなる。樹脂層３３は、たとえば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はウレタン樹脂からなる。本実施形態では、樹脂層３３は、アクリル樹脂からなる。たとえば、樹脂層３１が第一樹脂層を構成する場合、樹脂層３３は、第二樹脂層を構成する。
【００２６】
樹脂層３１の硬さは、樹脂層３３の硬さより小さい。樹脂層３１，３３の硬さは、たとえば、ショアＤ（ＩＳＯ８６８）により規定される。樹脂層３１の硬さは、たとえば、１０〜３０である。本実施形態では、樹脂層３１の硬さは、２０である。樹脂層３３の硬さは、たとえば、３０〜５０である。本実施形態では、樹脂層３３の硬さは、４５である。
【００２７】
樹脂層３１は、第一方向Ｄ１から見て圧電素体１１と重なっている領域３１ａと、第一方向Ｄ１から見て領域３１ａの外側に位置している領域３１ｂと、を有している。領域３１ｂは、第一方向Ｄ１から見て、圧電素体１１より外側に位置しており、圧電素体１１と重なっていない。領域３１ａは、外部電極１５と、主面１１ｂにおける外部電極１５から露出している領域と、を覆っている。領域３１ａは、外部電極１５と、主面１１ｂにおける外部電極１５から露出している領域と、に接している。領域３１ｂは、側面１１ｃを覆っていると共に、側面１１ｃと接している。本実施形態では、領域３１ｂは、側面１１ｃにおける主面１１ｂ寄りの領域を覆っている。側面１１ｃにおける主面１１ａ寄りの領域は、領域３１ｂから露出している。
【００２８】
樹脂層３１の領域３１ａには、図２に示されるように、開口３２が形成されている。外部電極１５の一部が、開口３２から露出している。したがって、外部電極１５の表面は、樹脂層３１（領域３１ａ）で覆われている領域１５ａと、樹脂層３１（領域３１ａ）から露出している領域１５ｂと、を有している。領域１５ｂは、第一方向Ｄ１から見て、領域１５ａで囲まれるように位置している。樹脂層３１（領域３１ａ）の内縁３１ｅ１は、領域１５ｂを規定している。樹脂層３１の内縁３１ｅ１は、開口３２を画成している。領域１５ｂの形状は、開口３２の形状によって規定される。本実施形態では、領域１５ｂは、略円形状を呈している。圧電素子１０は、領域１５ｂを除いて、略全体が保護層３０（樹脂層３１，３３）に覆われている。
【００２９】
領域１５ｂは、第一方向Ｄ１から見て、外部電極１５の表面の略中央に位置している。外部電極１５の表面の略中央には、当該表面の中心位置だけでなく、製造誤差又は交差によって表面の中心位置から離れる位置も含まれる。また、外部電極１５の表面の略中央には、当該表面の中心から予め設定された微小長さ離れた位置も含まれる。予め設定された長さは、たとえば、外部電極１５の表面の半径の１０％の長さである。
【００３０】
樹脂層３１（領域３１ａ）には、図３に示されるように、樹脂層３１（領域３１ａ）の内縁３１ｅ１に沿って突部３５が設けられている。突部３５は、第一方向Ｄ１から見て、樹脂層３１の内縁３１ｅ１（開口３２）に沿って、連続している。突部３５は、開口３２の全周を囲むように、内縁３１ｅ１に沿って連続している。突部３５は、第一方向Ｄ１から見て、略円環状を呈している。突部３５は、外部電極１５（主面１１ｂ）から離れる方向に突出している。外部電極１５の表面（領域１５ａ）を基準にして、突部３５の頂までの第一方向Ｄ１での距離は、領域３１ａにおける突部３５以外の部分の表面までの第一方向Ｄ１での距離の最大値より大きい。すなわち、突部３５での領域３１ａの最大厚みは、突部３５以外の部分での領域３１ａの最大厚みより大きい。
突部３５での領域３１ａの最大厚みは、たとえば、５〜１５μｍである。本実施形態では、突部３５での領域３１ａの最大厚みは、１０μｍである。突部３５以外の部分での領域３１ａの最大厚みは、たとえば、４〜８μｍである。本実施形態では、突部３５以外の部分での領域３１ａの最大厚みは、６μｍである。突部３５以外の部分での領域３１ａの平均厚みは、たとえば、３〜６μｍである。本実施形態では、突部３５以外の部分での領域３１ａの平均厚みは、４μｍである。
【００３１】
樹脂層３３は、圧電素子１０と振動部材２０とを接合している。樹脂層３３は、外部電極１３と振動部材２０の主面２０ａとを接合している。樹脂層３３は、主面１１ａと主面２０ａとを接合している。圧電素子１０は、外部電極１５と主面２０ａとが互いに対向するように、振動部材２０に配置されている。外部電極１５と主面２０ａとは、外部電極１５と主面２０ａとの間に樹脂層３３が存在している状態で対向している。外部電極１５と主面２０ａとは、間接的に対向している。
【００３２】
第一方向Ｄ１から見て、圧電素子１０（主面１１ａ，１１ｂ）の面積は、振動部材２０（主面２０ａ，２０ｂ）の面積より小さい。圧電素子１０は、第一方向Ｄ１から見て、振動部材２０（主面２０ａ）の外縁より内側に位置している。圧電素子１０は、第一方向Ｄ１から見て、振動部材２０の主面２０ａの略中央に位置している。主面２０ａの略中央には、主面２０ａの中心位置だけでなく、製造誤差又は交差によって主面２０ａの中心位置から離れる位置も含まれる。また、主面２０ａの略中央には、主面２０ａの中心から予め設定された微小長さ離れた位置も含まれる。予め設定された長さは、たとえば、主面２０ａの半径の５％の長さである。
【００３３】
樹脂層３３は、第一方向Ｄ１から見て圧電素体１１と重なっている領域３３ａと、第一方向Ｄ１から見て領域３１ａの外側に位置している領域３３ｂと、を有している。領域３３ｂは、第一方向Ｄ１から見て、圧電素体１１より外側に位置しており、圧電素体１１と重なっていない。領域３３ａは、外部電極１３と、主面１１ａにおける外部電極１３から露出している領域と、を覆っている。領域３３ａは、外部電極１３と、主面１１ａにおける外部電極１３から露出している領域と、に接している。領域３３ａは、主面２０ａの一部を覆っていると共に、主面２０ａの一部と接している。領域３３ｂは、側面１１ｃを覆っていると共に、側面１１ｃと接している。本実施形態では、領域３３ｂは、側面１１ｃにおける主面１１ａ寄りの領域を覆っている。側面１１ｃは、領域３１ｂと領域３３ｂとにより覆われている。領域３３ｂは、主面２０ａの一部を覆っていると共に、主面２０ａの一部と接している。たとえば、領域３３ｂは、第一方向Ｄ１から見て圧電素子１０より外側に位置している外側領域を構成する。
【００３４】
領域３１ｂは、第一方向Ｄ１から見て領域３３ｂと重なっていると共に、領域３３ｂと接している。領域３３ｂは、領域３１ｂに覆われている。領域３１ｂは、主面２０ａの一部を覆っていると共に、主面２０ａの一部と接している。領域３１ｂには、図４に示されるように、樹脂層３１（領域３１ｂ）の外縁３１ｅ２に沿って突部３７が設けられている。突部３７は、第一方向Ｄ１から見て、圧電素子１０より外側に位置している。突部３７は、第一方向Ｄ１から見て、樹脂層３１の外縁３１ｅ２に沿って、連続している。突部３７は、第一方向Ｄ１から見て、略円環状を呈している。
【００３５】
突部３７は、外部電極１５の表面を含む仮想平面ＶＰ（主面１１ｂを含む仮想平面）から離れる方向に突出している。突部３７は、主面２０ａから離れる方向に突出している。仮想平面ＶＰから突部３７の頂までの第一方向Ｄ１での距離は、領域３１ａにおける突部３５以外の部分の表面までの第一方向Ｄ１での距離の最大値より大きい。本実施形態では、領域３１ｂの厚みは、突部３７の頂の位置で最も大きい。
仮想平面ＶＰから突部３７の頂までの第一方向Ｄ１での距離は、たとえば、３〜１０μｍである。本実施形態では、仮想平面ＶＰから突部３７の頂までの第一方向Ｄ１での距離は、５μｍである。突部３７での領域３１ｂの最大厚みは、たとえば、１００〜２００μｍである。本実施形態では、突部３７での領域３１ｂの最大厚みは、１６０μｍである。
【００３６】
外部電極１３と主面２０ａとは、図５に示されるように、互いに物理的に接触していると共に電気的に接続されている。外部電極１３は、複数の突部１３ａを有している。複数の突部１３ａは、主面２０ａと物理的に接触している。外部電極１３と主面２０ａとは、複数の突部１３ａを通して電気的に接続されている。各突部１３ａは、外部電極１３と主面２０ａとの間の電気的な接続経路を構成している。主面２０ａは、略平坦である。外部電極１３の厚みは、突部１３ａの位置で最も大きい。外部電極１３の最大厚みは、たとえば、５〜１０μｍである。本実施形態では、外部電極１３の最大厚みは、８μｍである。外部電極１３の最小厚みは、たとえば、１〜５μｍである。本実施形態では、外部電極１３の最小厚みは、２μｍである。外部電極１３の平均厚みは、たとえば、４〜７μｍである。本実施形態では、外部電極１３の平均厚みは、５μｍである。
【００３７】
外部電極１３は、主面２０ａと物理的に接触していない複数の突部１３ｂも有している。複数の突部１３ｂは、主面２０ａから離間しており、主面２０ａと物理的に接触していない。外部電極１３の表面には、突部１３ａ，１３ｂにより、不規則な凹凸が形成される。凹凸が不規則であるとは、凹凸における頂の間隔が不規則に変化していること、及び、凹凸の高低差が不規則に変化していることの少なくとも一方を含む。外部電極１５の表面にも、外部電極１３の表面と同様に、不規則な凹凸が形成されていてもよい。
【００３８】
樹脂層３３は、複数の突部１３ａの間に位置している。樹脂層３３は、第一方向Ｄ１では、複数の突部１３ｂと主面２０ａとの間に位置している。樹脂層３３の厚みは、突部１３ａ，１３ｂの形状に対応して変化している。図３、図４、及び図６では、図を簡略化するため、樹脂層３３は、一定の厚みを有している層で図示されている。
【００３９】
図６に示されているように、外部電極１５（領域１５ｂ）に、導体４３が接続されており、振動部材２０に、導体４５が接続されている。導体４３は、外部電極１５と電気的に接続されている。導体４５は、振動部材２０に電気的に接続されている。導体４５は、振動部材２０を通して、外部電極１３と電気的に接続されている。圧電素子１０には、一対の導体４３，４５を通して、駆動電圧が印加される。
【００４０】
極性が異なる電圧が、導体４３，４５を通して、外部電極１３と外部電極１５とに印加されると、外部電極１３と外部電極１５との間で電界が発生する。圧電素体１１における外部電極１３と外部電極１５とで挟まれた領域が、活性領域となり、当該活性領域に変位が発生する。圧電素子１０は、外部電極１３，１５に交流電圧が印加されると、印加された交流電圧の周波数に応じて伸縮を繰り返す。圧電素子１０と振動部材２０とは、互いに接合されているので、振動部材２０は、圧電素子１０における伸縮の繰り返しに応じて、圧電素子１０と一体的に撓み振動を行う。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、保護層３０が、圧電素子１０を覆うように配置されているので、保護層３０は、圧電素体１１内への水分の浸入を抑制する。したがって、振動デバイス１は、圧電素子１０の電気的特性の劣化を抑制する。
圧電素子１０が保護層３０に覆われている場合、保護層３０が圧電素子１０の変位を阻害するおそれがあると共に、保護層３０が圧電素子１０から振動部材２０への変位の伝達を阻害するおそれがある。これに対し、振動デバイス１では、樹脂層３１の硬さは、樹脂層３３の硬さより小さいので、樹脂層３１の硬さが樹脂層３３の硬さ以上である構成に比して、樹脂層３１が圧電素子１０の変位を阻害しがたい。振動デバイス１では、樹脂層３３の硬さが、樹脂層３１の硬さより大きいので、樹脂層３３の硬さが樹脂層３１の硬さ以下である構成に比して、樹脂層３３が、圧電素子１０から振動部材２０への変位の伝達を阻害しがたい。したがって、保護層３０は、圧電素子１０の変位を阻害しがたく、かつ、圧電素子１０から振動部材２０への変位の伝達を阻害しがたい。
【００４２】
振動デバイス１では、外部電極１５の表面は、樹脂層３１で覆われている領域１５ａと、樹脂層３１から露出している領域１５ｂと、を有している。この場合、外部電極１５に至る電気的な接続経路が、領域１５ｂを介することにより実現される。したがって、振動デバイス１は、外部電極１５に至る電気的な接続経路を実現する構成を簡素化できる。たとえば、領域１５ａが第一領域を構成する場合、領域１５ｂは、第二領域を構成する。
【００４３】
振動デバイス１では、圧電素子１０は、第一方向Ｄ１から見て、振動部材２０の主面２０ａの略中央に位置している。領域１５ｂは、第一方向Ｄ１から見て、外部電極１５の表面の略中央に位置している。
振動デバイス１は、たとえば、操作面に対する押圧を検出する押圧センサに利用されることがある。振動デバイス１が押圧センサに利用される場合、振動デバイス１は、通常、振動デバイス１の平面視での略中央が操作面上での押圧位置と対応するように配置される。この場合、主として、圧電素体１１の、領域１５ｂに対応する部分が変位して、電位を生じさせる。第一方向Ｄ１から見て、圧電素子１０が主面２０ａの略中央に位置していると共に、領域１５ｂが外部電極１５の表面の略中央に位置している構成では、押圧により生じる電位が、領域１５ｂを通して効率よく取り出される。したがって、振動デバイス１は、押圧を適切に検出する。
【００４４】
振動デバイス１では、領域１５ｂは、第一方向Ｄ１から見て、領域１５ａで囲まれるように位置している。樹脂層３１には、領域１５ｂを規定している樹脂層３１の内縁３１ｅ１に沿って突部３５が設けられている。
振動デバイス１が搭載される電子機器の配線と、領域１５ｂとの電気的接続には、導電性を有するペースト材料が用いられることがある。この場合、ペースト材料は、領域１５ｂに付与される。突部３５が樹脂層３１に設けられている構成では、突部３５が樹脂層３１設けられていない構成に比して、ペースト材料が領域１５ｂに保持されやすい。したがって、振動デバイス１では、領域１５ｂ（外部電極１５）が上記電子機器の配線と確実に電気的に接続される。
【００４５】
振動デバイス１では、樹脂層３１には、第一方向Ｄ１から見て圧電素子１０より外側の位置に、樹脂層３１の外縁３１ｅ２に沿って突部３７が設けられている。この場合、突部３７が樹脂層３１に設けられていない構成に比して、突部３７が設けられている分、第一方向Ｄ１から見て圧電素子１０より外側の位置での樹脂層３１の厚みが大きい。したがって、樹脂層３１が、圧電素体１１の端を確実に覆い、圧電素体１１内への水分の浸入を確実に抑制する。
樹脂層３１の厚みが大きい場合、樹脂層３１の厚みが小さい場合に比して、圧電素子１０の変位を阻害する傾向にある。これに対し、振動デバイス１では、第一方向Ｄ１から見て圧電素子１０より外側の位置で、樹脂層３１の厚みが大きい。したがって、振動デバイス１は、圧電素子１０の変位を阻害しがたい。
【００４６】
振動デバイス１では、外部電極１３は、主面２０ａと物理的に接触している複数の突部１３ａを有している。樹脂層３３は、複数の突部１３ａの間に位置している。
複数の突部１３ａは、主面２０ａとの物理的な接触により、主面２０ａと電気的に接続される。したがって、振動デバイス１では、圧電素子１０が保護層３０で覆われているものの、外部電極１３に至る電気的な接続経路が、主面２０ａ及び複数の突部１３ａを介することにより確実に実現される。外部電極１３と主面２０ａとの物理的な接触により、外部電極１３と主面２０ａとが電気的に接続されているので、外部電極１３と主面２０ａとが導電性フィラーを通して電気的に接続されている構成に比して、外部電極１３と主面２０ａとの間の抵抗が低い。
外部電極１３と主面２０ａとは、複数の突部１３ａの間に設けられた樹脂層３３により接合されている。したがって、振動デバイス１は、振動部材２０と圧電素子１０との接合強度を確保する。
【００４７】
樹脂層３３は、導電性フィラーを含んでいない。外部電極１３と振動部材２０（主面２０ａ）との電気的な接続は、外部電極１３と主面２０ａとの物理的な接触のみにより確立している。樹脂層３３は、外部電極１３と振動部材２０との電気的な接続には寄与していない。樹脂層３３は、導電性フィラーを含んでいる樹脂層に比して、同一体積に含まれる樹脂成分が多く、接着強度が高い。したがって、振動デバイス１では、振動部材２０と圧電素子１０との接合強度が高い。
【００４８】
振動デバイス１では、樹脂層３３は、第一方向Ｄ１から見て、圧電素子１０より外側に位置している領域３３ｂを有している。樹脂層３１は、第一方向Ｄ１から見て領域３３ｂと重なるように設けられていると共に、領域３３ｂと接している。振動デバイス１では、圧電素子１０が、樹脂層３１と樹脂層３３とで確実に覆われる。したがって、樹脂層３１と樹脂層３３とが、圧電素体１１内への水分の浸入を確実に抑制する。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、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。
【００５０】
領域１５ｂは、図７に示されるように、第一方向Ｄ１から見て、外部電極１５の表面の略中央から離れていてもよい。
樹脂層３１に開口３２が形成されていなくてもよい。すなわち、外部電極１５の表面は、領域１５ｂを有していなくてもよい。この場合、樹脂層３１は、外部電極１５の表面の略全体を覆う。
突部３５は、樹脂層３１の内縁３１ｅ１に沿って連続していなくてもよい。たとえば、突部３５は、内縁３１ｅ１に沿って断続的に設けられていてもよい。突部３７は、樹脂層３１の外縁３１ｅ２に沿って連続していなくてもよい。たとえば、突部３７は、外縁３１ｅ２に沿って断続的に設けられていてもよい。図８に示されるように、突部３７の頂は、仮想平面ＶＰと主面２０ａとの間に位置していてもよい。
樹脂層３１には、図９に示されるように、突部３７が設けられていなくてもよい。樹脂層３１には、突部３５が設けられていなくてもよい。
圧電素体１１の側面１１ｃは、樹脂層３１（領域３１ｂ）と樹脂層３３とで覆われているが、保護層３０が側面１１ｃを覆う態様は、これに限られない。圧電素体１１の側面１１ｃは、樹脂層３１（領域３１ｂ）のみで覆われていてもよい。圧電素体１１の側面１１ｃは、樹脂層３３のみで覆われていてもよい。
樹脂層３１（領域３１ｂ）は、樹脂層３３（領域３３ｂ）と振動部材２０の主面２０ａとに接しているが、樹脂層３１（領域３１ｂ）の態様は、これに限られない。樹脂層３１（領域３１ｂ）は、樹脂層３３（領域３３ｂ）のみと接していてもよい。
樹脂層３３は、領域３３ｂを有していなくてもよい。この場合、樹脂層３１（領域３１ｂ）は、領域３３ａと接する。
保護層３０は、二つの樹脂層３１，３３からなっているが、保護層は、別の樹脂層を有していてもよい。この場合、保護層３０は、以下の構成を有していてもよい。樹脂層３１が、外部電極１５と、主面１１ｂにおける外部電極１５から露出している領域と、を覆うように配置されている。樹脂層３３は、外部電極１３と、主面１１ａにおける外部電極１３から露出している領域と、を覆うように配置されている。別の樹脂層は、側面１１ｃ全体を覆うように配置されている。別の樹脂層の硬さは、樹脂層３３の硬さより小さくてもよい。別の樹脂層の硬さは、樹脂層３１の硬さと同等であってもよく、樹脂層３１の硬さと異なっていてもよい。
圧電素体１１、外部電極１３，１５、及び振動部材２０の形状は、上述した形状に限られない。たとえば、圧電素体１１、外部電極１３，１５、及び振動部材２０は、平面視で、多角形状を呈していてもよい。
圧電素子１０は、圧電素体１１内に配置される一つ又は複数の内部電極を有していてもよい。この場合、圧電素体１１は複数の圧電体層を有していてもよく、内部電極と圧電体層とが交互に配置されていてもよい。
樹脂層３１内には、複数の空孔が分布していてもよい。樹脂層３３内にも、複数の空孔が分布していてもよい。
樹脂層３３は、導電性フィラーを含んでいてもよい。この場合、外部電極１３と主面２０ａとは物理的に直接接していなくてもよい。
振動部材２０は、たとえば、電子機器の筐体であってもよい。振動部材２０は、たとえば、電子機器の筐体とは別の部材であってもよい。この場合、振動部材２０は、面接着によって筐体に装着されてもよい。
振動部材２０は、電気絶縁性を有する基板と、基板の表面に配置された導電層と、を有していてもよい。この場合、導電層の表面が、主面２０ａを構成する。
【符号の説明】
【００５１】
１…振動デバイス、１０…圧電素子、１１…圧電素体、１１ａ，１１ｂ…圧電素体の主面、１３，１５…外部電極、１３ａ…突部、１５ａ，１５ｂ…外部電極の表面の領域、２０…振動部材、２０ａ，２０ｂ…振動部材の主面、３０…保護層、３１…樹脂層、３１ｅ１…内縁、３１ｅ２…外縁、３３…樹脂層、３５，３７…突部、Ｄ１…第一方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020027893.tif 000008
【図７】
2020027893.tif 000009
【図８】
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【図９】
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