(57)【要約】【課題】振動板の縁部近傍と支持体の環状の支持部とを均一に接着することが可能な圧電型電気音響変換器を提供する。【解決手段】  一方の主面に外部電極１４，１７を備えた一対の圧電素子１０と、これらの間に配設され絶縁基板２５の両主面に貼着された圧電振動板２０と、この圧電振動板の縁部近傍に沿う環状の支持部２１を備えた支持体２２と、を備えた圧電型電気音響変換器３０であって、振動板には、環状の支持部に囲まれた内側の領域にスルーホール導体２４Ｂが設けられて振動板の接続電極２４が互いに接続されており、接続電極にそれぞれ接続された一組の引き出し部２４Ａが他方の主面の縁部近傍に形成されている。従って、振動板の縁部近傍と支持部との接着面に接続電極の引き出し部を設ける必要がなく、振動板の縁部近傍を全周にわたって支持体の環状の支持部に均一に接着することができ、所定の音響特性を有する圧電型電気音響変換器を安定して得ることができる。【選択図】図２
2008017433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の主面に一組以上の外部電極を備えた板状の第１及び第２の圧電素子と、これらの圧電素子間に配設され、絶縁基板の一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子の前記外部電極に対応して接続する一組以上の接続電極を備えた板状の振動板における一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子の前記外部電極を備えた主面が貼着された圧電振動板と、この圧電振動板の縁部近傍に沿う環状の支持部を備えるとともに該環状の支持部に前記振動板の一方の主面の縁部近傍を重ねて接着することにより前記振動板を振動可能に支持する支持体と、を備えた圧電型電気音響変換器において、
前記振動板には、前記支持体の環状の支持部に囲まれた内側の領域にスルーホール導体が設けられて前記振動板の一方及び他方の主面の接続電極が互いに導電接続されているとともに、前記接続電極にそれぞれ接続された一組の引き出し部が前記振動板の他方の主面の縁部近傍に形成されていることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
【請求項２】
前記振動板のスルーホール導体が前記絶縁基板の厚み方向の断面がすり鉢状に形成されたスルーホール内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項３】
前記振動板の両主面の接続電極が複数のスルーホール導体で互いに導電接続されていることを特徴とする請求項１記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項４】
前記振動板のスルーホール導体が長孔状のスルーホール内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電型電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、圧電レシーバ、圧電サウンダ、圧電スピーカ、圧電マイクロホンなどの圧電型電気音響変換器に関し、さらに具体的には、バイモルフ型の圧電振動板と支持体との接着の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  圧電型のスピーカやマイクロホン等の圧電型電気音響変換器は、簡易な電気音響変換手段として広く利用されており、特に近年は、携帯電話や携帯情報端末などの分野でスピーカ等として多用されている。
圧電型電気音響変換器１は、図１３（特許文献１）に一例が示されるように、圧電素子７が貼着された圧電振動板５の縁部近傍をケース４ｂの環状の段部４ｅに重ねて接着支持されるとともに、圧電振動板５から引き出されるリード９がケース４ｂの環状の段部４ｅと重なる面から引き出されている。【０００３】  具体的には、略円形の金属板６の一方の主面に圧電素子７の一方の電極が貼着され、前記金属板６から延出されたリード８により引き出されるとともに、圧電素子７の他方の主面の電極と接続するためのリード９ケース４ｂの内周面に設けられた環状の段部４ｅと重なる面から引き出されている。
【特許文献１】  特開平９−１６３４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記のような背景技術では、圧電素子７が貼着された圧電振動板５の縁部近傍を支持体としてのケース４ｂの環状の段部４ｅに重ねて接着支持する圧電型電気音響変換器において、圧電振動板５からのリード９の引き出しのために、圧電振動板５の縁部近傍が全周にわたって前記ケース４ｂの環状の段部４ｅと均一に接着することができず、音響特性にばらつきが生じやすいという課題があった。【０００５】  本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、振動板の縁部近傍と支持体の環状の支持部とを均一に接着することが可能な圧電型電気音響変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】    前記目的を達成するため、本発明は、
（１）少なくとも一方の主面に一組以上の外部電極を備えた板状の第１及び第２の圧電素子と、これらの圧電素子間に配設され、絶縁基板の一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子の前記外部電極に対応して接続する一組以上の接続電極を備えた板状の振動板における一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子の前記外部電極を備えた主面が貼着された圧電振動板と、この圧電振動板の縁部近傍に沿う環状の支持部を備えるとともに該環状の支持部に前記振動板の一方の主面の縁部近傍を重ねて接着することにより前記振動板を振動可能に支持する支持体と、を備えた圧電型電気音響変換器において、
前記振動板には、前記支持体の環状の支持部に囲まれた内側の領域にスルーホール導体が設けられて前記振動板の一方及び他方の主面の接続電極が互いに導電接続されているとともに、前記接続電極にそれぞれ接続された一組の引き出し部が前記振動板の他方の主面の縁部近傍に形成されていることを特徴とする。（・・・以下、第１の課題解決手段と称する。）【０００７】  また、主要な形態の一つは、
（２）前記振動板のスルーホール導体が前記絶縁基板の厚み方向の断面がすり鉢状に形成されたスルーホール内に設けられていることを特徴とする。（・・・以下、第２の課題解決手段と称する。）【０００８】  また、他の主要な形態の一つは、
（３）前記振動板の両主面の接続電極が複数のスルーホール導体で互いに導電接続されていることを特徴とする。（・・・以下、第３の課題解決手段と称する。）【０００９】  また、他の主要な形態の一つは、
（４）前記振動板のスルーホール導体が長孔状のスルーホール内に設けられていることを特徴とする。（・・・以下、第４の課題解決手段と称する。）【００１０】  上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記振動板には、前記支持体の環状の支持部に囲まれた内側の領域にスルーホール導体が設けられて前記振動板の一方及び他方の主面の接続電極が互いに導電接続されているとともに、前記接続電極にそれぞれ接続された一組の引き出し部が前記振動板の他方の主面の縁部近傍に形成されているので、両主面に圧電素子が貼着されたバイモルフ型の圧電振動板であっても、前記振動板の一方の主面の縁部近傍と前記支持体の環状の支持部との接着面に前記接続電極の引き出し部を設ける必要がないので、振動板の縁部近傍が全周にわたって均一に接着することができる。【００１１】  また、上記第２の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記振動板のスルーホール導体が前記絶縁基板の厚み方向の断面がすり鉢状に形成されたスルーホール内に設けられているので、接続電極とスルーホール導体とが連続して形成され、接続の信頼性が高まる。【００１２】  また、上記第３の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記振動板の両主面の接続電極が複数のスルーホール導体で互いに導電接続されているので、複数のスルーホール導体のうちの１つに接続不良が発生しても、接続電極間の接続状態を維持することができる。【００１３】  また、上記第４の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記振動板のスルーホール導体が長孔状のスルーホール内に設けられているので、接続電極とスルーホール導体とが連続して形成され、接続の信頼性が高まる。
本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、両主面に圧電素子が貼着されたバイモルフ型の圧電振動板であっても、前記振動板の一方の主面の縁部近傍と前記支持体の環状の支持部との接着面に前記電極の引き出し部を設ける必要がないので、振動板の縁部近傍が全周にわたって均一に接着することができる。このため、所定の音響特性をばらつきなく得ることが可能な圧電型電気音響変換器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  以下、本発明の圧電型電気音響変換器の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１は第１の実施形態の圧電型電気音響変換器３０の全体を示す外観斜視図であり、図２は前記実施形態の圧電型電気音響変換器３０の内部構造を説明するための分解斜視図である。図３は前記圧電型電気音響変換器３０に用いる振動板２３の内部構造を説明するための分解斜視図であり、図４は前記振動板２３のスルーホール導体２４ｂの部分拡大断面図である。【００１６】  本発明の圧電型電気音響変換器の第１の実施形態は、図１及び図２に示すように、両主面にそれぞれ一対の外部電極１４，１７が設けられた円板状の第１及び第２の圧電素子１０と、絶縁基板２５の両主面にそれぞれ前記圧電素子１０の外部電極１４，１７に接続するための接続電極２４が設けられた略円板状の振動板２３と、該振動板２３の一方の主面の縁部近傍を接着支持する環状の支持部２１を備えた支持体２２とを有する圧電型電気音響変換器３０であって、前記絶縁基板２５には外周方向に延出された突部２５Ａを備え、前記振動板２３の他方の主面には前記一対の接続電極２４から前記絶縁基板２５の凸部２５Ａに延出された引き出し部２４Ａが形成されている。【００１７】  具体的には、少なくとも一方の主面に一組以上の外部電極１４，１７を備えた略円板状の第１及び第２の圧電素子１０と、これらの圧電素子１０間に配設され、絶縁基板２５の一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子１０の前記外部電極１４，１７に対応して接続する一組以上の接続電極２４を備えた略円板状の振動板２３における一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子１０の前記外部電極１４，１７を備えた主面が貼着された圧電振動板２０と、この圧電振動板２０の縁部近傍に沿う環状の支持部２１を備えるとともに該環状の支持部２１に前記振動板２３の一方の主面の縁部近傍を重ねて接着することにより前記圧電振動板２０を振動可能に支持する支持体２２と、を備えた圧電型電気音響変換器３０であって、
前記振動板２３には、前記支持体２２の環状の支持部２１に囲まれた内側の領域にスルーホール導体２４Ｂが設けられて前記振動板２３の一方及び他方の主面の接続電極２４が互いに導電接続されているとともに、前記接続電極２４にそれぞれ接続された一組の引き出し部２４Ａが前記振動板２３の他方の主面の縁部近傍に形成されているものである。【００１８】  また、上記第１の実施形態の圧電型電気音響変換器３０に用いられる振動板２３は、図３及び図４に示されるように、略円形の絶縁基板２５の所定の位置にすり鉢状のスルーホール２６が設けられ、該絶縁基板２５の両主面に設けられた接続電極２４がスルーホール２６の内部に設けられたスルーホール導体２４Ｂで導電接続されている。具体的には、前記絶縁基板２５の前記支持体２２の環状の支持部２１と重ならない他方の主面には、圧電素子１０の外部電極１４，１７と接続するための略半円形の一対の接続電極２４が設けられており、前記絶縁基板２５の外周方向に延出された凸部２５Ａには前記接続電極２４の引き出し部２４Ａがそれぞれ延出されている。また、前記絶縁基板２５の前記支持体２２の環状の支持部２１と重なる側の主面には、前記引き出し部２４Ａを有さない接続電極２４が一対設けられており、前記絶縁基板２５の一方の主面の接続電極２４と他方の主面の接続電極２４とが前記絶縁基板２５に設けられた厚み方向の断面がすり鉢状のスルーホール２６の内部に形成されたスルーホール導体２４Ｂにより相互に導電接続されている。【００１９】  上記絶縁基板２５としては、絶縁性であって屈曲性に優れた材料、例えばＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）などの絶縁フィルムが好ましいが、ＰＥＴに限定するものではなく、ＰＥＮ，ポリイミド、アミド、等耐熱性を有する絶縁性樹脂フィルムの中から適宜選択して用いることができる。また、上記振動板の厚みは２５μｍ〜１００μｍが好ましい。【００２０】  上記振動板２３の接続電極２４及びスルーホール導体２４Ｂとしては、Ａｇ、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ等の導電性を有する金属粉末と、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の絶縁性樹脂と、を主成分とする導電性樹脂が好ましく、特に、Ａｇ粉末を含有するポリマー性導電ペーストが好ましい。前記導電性を有する金属粉末と前記絶縁性樹脂と溶剤とを混合した導電性樹脂ペーストを塗布し、乾燥した後、必要により紫外線照射や加熱し、硬化させることにより形成することができる。また、上記接続電極の厚みは、４〜２０μｍが好ましい。【００２１】  上記振動板２３の絶縁基板２５に設けられるスルーホール２６としては、前記振動板２３の前記支持体２２の環状の支持部２１に囲まれた内側に設けられていればよい。
また、上記絶縁基板２５へのスルーホール２６の形成は、打ち抜きプレスを用いた前記絶縁基板２５の打ち抜きと同時に打ち抜き形成、またはこの工程に前後してフライス盤等を用いた切削加工により形成することができる。また、前記に限らず、前記絶縁基板２５の表面にレーザ光を照射してスルーホール２６を形成することもできる。
スルーホール２６の形状は、特に制限はなく、円形、矩形、長孔状等、適宜選択して用いることができ、また、スルーホール２６の絶縁基板２５の厚み方向の断面形状は、円筒状に限らず、すり鉢状、鼓状等、各種断面を有するものであってもよく、さらに、スルーホール２６の開口の縁に面取りやＲ付けを施したものであってもよい。【００２２】  上記スルーホール導体２４Ｂの寸法は、前記スルーホール導体２４Ｂの振動板２３の厚み方向の最小断面積部分における開口径が前記振動板２３の厚み寸法の０．５〜１００倍であることが好ましい。これによれば、接続不良や共振周波数における音圧の低下を防止することができる。０．５倍より小さいと、スルーホール導体に電荷が集中して発熱が生じ、接続不良が生じる場合がある。また、１００倍より大きい場合には、振動板の剛性が低下し、共振周波数の音圧が低下しやすい。【００２３】  上記振動板２３と圧電素子１０との接着に用いる接着剤としては、非導電性の接着剤が好ましく、ＵＶ硬化型嫌気性接着剤が好ましい。【００２４】  また、上記振動板２３の縁部近傍と上記支持体２２の環状の支持部２１との接着に用いる接着剤としては、上記振動板２３と圧電素子１０との接着に用いる接着剤と同様であってもよいが、これに限定するものではなく各種の接着剤を用いることができ、また、接着剤の塗布に限らず両面接着テープ等を用いて接着してもよい。【００２５】  次に、本発明の第１の実施形態の圧電型電気音響変換器３０の製造プロセスの一例について、図２及び図３を参照しながら説明する。
まず、厚み５０μｍのＰＥＴフィルムを直径２０ｍｍの円の一部に外周に向けて延出された凸部２５Ａを有する形状に打ち抜きプレスで打ち抜き加工を施す工程と前後して、レーザ光照射により振動板の厚み方向の最小断面積部分における開口径が８０μｍのスルーホール２６が形成された絶縁基板２５を得る。
次に、図３に示されるように、得られた絶縁基板２５の主面上に、Ａｇ粉末を含有するポリマー性導電性ペーストを印刷膜厚の少なくとも一部が前記スルーホール２６内に充填されるようにスクリーン印刷により塗布し、１００℃で１０分間乾燥した後、得られた絶縁基板２５の他方の主面に前記と同様に導電性樹脂ペーストを塗布し、１００℃で１０分間乾燥し、その後、１５０℃で１０分間加熱硬化して、前記絶縁基板２５の表裏にそれぞれ一対の接続電極２４を有する振動板２３を得る。
次に、図２に示されるように、振動板２３の縁部近傍とリング状の支持体２２の環状の支持部２１とを図示省略した両面接着テープにより接着したのち、前記振動板２３の両主面にそれぞれ圧電素子１０を接着して、本実施形態の圧電型電気音響変換器３０を得る。【００２６】  次に本実施形態の圧電型電気音響変換器３０に用いられる圧電素子１０の一例について、図５〜図７を参照して説明する。
図５は前記実施形態の圧電型電気音響変換器３０に用いられる圧電素子１０の一例の全体を示す外観斜視図であり、図６は上記図５に示す圧電素子１０の断面図である。そして、図６（Ａ）は上記図５におけるＡ−Ａ線断面図であり、図６（Ｂ）は上記図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。また、図７は上記圧電素子１０の内部構造を説明するための分解斜視図である。
図５〜図７に示すように、少なくとも一方の主面に少なくとも一組の外部電極１４，１７を備えた略円板状の圧電素子１０であって、略円板状の積層体１２の積層方向に３つの圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを備えており、そのうちの少なくとも一つの圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａ、該接続導体１５Ａと前記第１の電極１４Ａとを接続するスルーホール導体１６Ａ、及び前記接続導体１５Ａと前記第４の電極１４Ｂとを接続するスルーホール導体１６Ｂを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａ、該接続導体１８Ａと前記第２の電極１７Ａとを接続するスルーホール導体１９Ａ、及び前記接続導体１８Ａと前記第３の電極１７Ｂとを接続するスルーホール導体１９Ｂを経由して接続されている。
このため、前記圧電体層１２Ａの一方の主面の第１の電極１４Ａと第２の電極１７Ａとにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、スルーホール導体１６Ａ、前記接続導体１５Ａ，及びスルーホール導体１６Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第２の電極１７Ａに対向する第４の電極１４Ｂにも前記第１の電極１４Ａと同じ信号電圧が印加され、同様に、スルーホール導体１９Ａ、前記接続導体１８Ａ，及びスルーホール導体１９Ｂを経由して、前記圧電体層１２Ａを挟んで前記第１の電極１４Ａに対向する第３の電極１７Ｂにも前記第２の電極１７Ａと同じ信号電圧が印加される。これにより、各電極間に挟まれる圧電体層１２Ａが厚み方向／面方向に変位する。【００２７】  圧電素子１０は、上記のように少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有し、説明は省略するが残りの２つの圧電体層１２Ｂ，１２Ｃについても上記の圧電体層１２Ａと同様に電極、接続導体、及びスルーホールが形成され、接続されている。
このため、圧電素子１０は、積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の信号電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向／面方向に変位する。【００２８】  上記圧電素子１０の圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとしては、セラミックス圧電体、有機圧電体、もしくはこれらの混合物を主成分とするものが好適である。
上記圧電素子１０の電極１４Ａ〜１４Ｄ，１７Ａ〜１７Ｄ、接続導体１５Ａ〜１５Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃ、スルーホール導体１６Ａ〜１６Ｄ，１９Ａ〜１９Ｄとしては、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料、もしくは前記電極材料に少量の前記圧電体材料を共生地として混合したものが好適である。上記圧電素子の積層体１２としては、少なくとも一つの圧電体層を備えるものであって、複数の圧電体層を備えるもののほうがより大きな変位を得られるために好適である。また、上記積層体は、上記少なくとも一つの圧電体層と他の絶縁体層とを積層したものであっても良いことは勿論である。【００２９】  次に、圧電体層としてセラミックス圧電体を用いた積層型の圧電素子１０について、シート積層法を用いた製造プロセスの一例について概要を説明する。
まず、ＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックススラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）等からなるキャリアフィルム上にドクターブレード法、グラビア印刷法等公知の手段により塗工し、乾燥して厚さ１０〜１００μｍの長尺の圧電体材料を主成分とするセラミックグリーンシートを形成した後、所定の寸法にカットし、複数枚のセラミックグリーンシートを作成する。次に得られたセラミックグリーンシートの所定の位置に打ち抜きプレス、レーザ光照射等によりスルーホールを穿孔する。次に、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｐｄ等の電極材料粉末を準備し、バインダーと溶剤とともに混合して電極材料ペーストを作成し、得られた電極材料ペーストを用いて、上記セラミックグリーンシート上に所定のパターンで電極、接続導体を印刷するとともに、前記スルーホールにスルーホール導体を充填する。上記で得られたセラミックグリーンシートを前記電極及び前記接続導体と前記スルーホール導体とが接するように所定の順序で積層・圧着してセラミック積層体を作成し、４００〜８００℃で脱バインダー処理した後、８５０℃〜１１００℃で１〜３時間焼成して積層体からなる圧電素子を得る。以上がシート積層法を用いた製造プロセスの概要であるが、本発明の圧電素子を得るための製造プロセスは上記のシート積層法に限定するものではなく、公知のスラリービルド法のほか、有機圧電体材料を用いてプリント配線基板と同様のプロセスを用いて形成することもできる。【００３０】  次に、上記圧電素子１０について、シート積層法を例にして製造プロセスの一例を説明する。
まず、公知のＰＺＴ系セラミック圧電体材料の粉末を準備し、バインダー、溶剤とともに混合してセラミックスラリーを作成し、得られたスラリーを用いて、ＰＥＴフィルム上にドクターブレード法により厚さ３０μｍの長尺のセラミックグリーンシートを作成する。得られたセラミックグリーンシートを所定の寸法に切断して複数枚のセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を作成する。尚、説明の都合上、圧電素子１個分について図示する（以下同様）。
次に、上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１の所定の位置にスルーホール１６Ａ１，１９Ａ１を、セラミックグリーンシート１２Ａ２の所定の位置にスルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１を、セラミックグリーンシート１２Ｂ１の所定の位置にスルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２を、セラミックグリーンシート１２Ｂ２の所定の位置にスルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１を、セラミックグリーンシート１２Ｃ１の所定の位置にスルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２を、セラミックグリーンシート１２Ｃ２の所定の位置にスルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１を、レーザ光照射によりそれぞれ穿孔する。
次に、Ｐｄ電極材料粉末とバインダーと溶剤とを混合した電極材料ペーストを準備し、スクリーン印刷法によりそれぞれのグリーンシートの所定の位置に電極、接続導体の印刷を行うとともに、スルーホール導体の充填を行う。まず、前記セラミックグリーンシート１２Ａ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ａ，１８Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ１，１９Ｂ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｂ，１８Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ１，１９Ｃ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の一方の主面に一対の接続導体１５Ｃ，１８Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｄ１，１９Ｄ１にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ａ１の一方の主面に一対の電極１４Ａ，１７Ａを印刷するとともに前記スルーホール１６Ａ１，１９Ａ１にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｂ１の一方の主面に一対の電極１４Ｂ，１７Ｂを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｂ２，１９Ｂ２にスルーホール導体を充填する。同様に、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ１の一方の主面に一対の電極１４Ｃ，１７Ｃを印刷するとともに前記スルーホール１６Ｃ２，１９Ｃ２にスルーホール導体を充填する。また、前記セラミックグリーンシート１２Ｃ２の他方の主面に一対の電極１４Ｄ、１７Ｄを印刷する。
前記電極と前記スルーホール導体、及び前記接続導体と前記スルーホール導体がそれぞれ接するように上記で得られたセラミックグリーンシート１２Ａ１，１２Ａ２，１２Ｂ１，１２Ｂ２，１２Ｃ１，１２Ｃ２を順次積層・圧着し、所定の温度で脱バインダー処理した後、所定の温度で３時間焼成して積層体１２を得る。次に、上記積層体１２の表面の前記電極１４Ａ，１７Ａにそれぞれ異なる極性の分極電圧が印加されると、接続導体１５Ａ，１５Ｂ、１５Ｃ、及びスルーホール導体１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ、１６Ｄを経由して，電極１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに前記電極１４Ａと同じ電圧が印加されるとともに、接続導体１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ、及びスルーホール導体１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄを経由して、電極１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄに前記電極１７Ａと同じ電圧が印加される。
この結果、圧電素子１０は、積層体１２の各圧電体層１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが厚み方向に分極される。【００３１】  上記圧電素子１０は、少なくとも一つの圧電体層１２Ａを備えた積層体１２を有するとともに、前記圧電体層１２Ａの第１の主面上には第１の電極１４Ａ及び第２の電極１７Ａが間隙１１を挟んで設けられており、前記圧電体層１２Ａの第２の主面上には前記第１の電極１４Ａと対向する第３の電極１７Ｂ及び前記第２の電極１７Ａと対向する第４の電極１４Ｂが同様に間隙を挟んで設けられている。そして、前記第１の電極１４Ａと前記第４の電極１４Ｂとが前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１５Ａを経由して接続されるとともに、前記第２の電極１７Ａと前記第３の電極１７Ｂとが、前記積層体１２の前記第１の主面及び第２の主面のいずれとも異なる面上の接続導体１８Ａを経由して接続されている。
尚、上記に示した圧電素子１０、振動板２３及び圧電振動板２０はそれぞれ略円板状に形成されているが、一例であって本発明はこれに限定するものではなく、少なくとも板状であればよい。また、支持部２１及び支持体２２はそれぞれ略円環状に形成されているが、一例であって本発明はこれに限定するものではなく、圧電振動板の外周に沿う環状であればよい。【００３２】  次に、本発明の圧電型電気音響変換器の第２の実施形態について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は第２の実施形態の圧電型電気音響変換器の全体を説明するための外観斜視図であり、図９は前記実施形態の内部構造を説明するための分解斜視図である。図１０は、本実施形態の圧電型電気音響変換器に用いられる振動板の内部構造を説明するための分解斜視図である。【００３３】  本発明の圧電型電気音響変換器の第２の実施形態は、両主面にそれぞれ略半円形の一対の外部電極４４，４７が設けられた円板状の第１及び第２の圧電素子４０と、可撓性の絶縁基板５５の両主面にそれぞれ前記圧電素子４０の外部電極に接続するための接続電極５４Ｃが設けられた略円板状の振動板５３と、該振動板５３の一方の主面の縁部近傍を接着支持する環状の支持部５１を備えた支持体５２とを有する圧電型電気音響変換器６０であって、前記絶縁基板５５には外周方向に延出された一対の突部５５Ａを備え、前記振動板５３の他方の主面には前記一対の接続電極５４Ｃから前記絶縁基板５５の凸部５５Ａに延出された引き出し部５４Ａが形成されている。【００３４】  具体的には、図８及び図９に示されるように、少なくとも一方の主面に一組以上の外部電極４４，４７を備えた略円板状の第１及び第２の圧電素子４０と、これらの圧電素子間に配設され、絶縁基板５５の一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子４０の前記外部電極４４，４７に対応して接続する一組以上の接続電極５４Ｃを備えた略円板状の振動板５３における一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子４０の前記外部電極４４，４７を備えた主面が貼着された圧電振動板５０と、この圧電振動板の縁部近傍に沿う環状の支持部５１を備えるとともに該環状の支持部５１に前記振動板５３の一方の主面の縁部近傍を重ねて接着することにより前記圧電振動板５０を振動可能に支持する支持体５２と、を備えた圧電型電気音響変換器６０であって、
前記振動板５３には、前記支持体５２の環状の支持部５１に囲まれた内側の領域にスルーホール導体５４Ｂが設けられて前記振動板５３の一方及び他方の主面の接続電極５４Ｃが互いに導電接続されているとともに、前記接続電極５４Ｃにそれぞれ接続された一組の引き出し部５４Ａが前記振動板５３の他方の主面の縁部近傍に形成されている。【００３５】  上記第２の実施形態の圧電型電気音響変換器６０に用いられる振動板５３は、図１０に示されるように、略円形の絶縁基板５５の所定の位置にすり鉢状の複数のスルーホール５６が設けられ、該絶縁基板５５の両主面に設けられた接続電極５４Ｃがスルーホール５６の内部に設けられたスルーホール導体５４Ｂで導電接続されている。具体的には、前記絶縁基板５５の前記支持体５２の環状の支持部５１と重ならない側の主面には、圧電素子４０の外部電極４４，４７と接続するための舌状の一対の接続電極５４Ｃが設けられており、前記絶縁基板５５の外周方向に延出された凸部５５Ａには前記接続電極５４Ｃの引き出し部５４Ａがそれぞれ延出されている。また、前記絶縁基板５５の前記支持体５２の環状の支持部５１と重なる側の主面には、前記引き出し部５４Ａを有さない舌状の接続電極５４Ｃが一対設けられており、前記絶縁基板５５の一方の主面の接続電極５４Ｃと他方の主面の接続電極５４Ｃとが前記絶縁基板５５に設けられた厚み方向の断面がすり鉢状の一対のスルーホール５６の内部に形成されたスルーホール導体５４Ｂにより相互に導電接続されている。【００３６】  また、本実施形態においては、前記振動板５３の両主面の接続電極５４Ｃが複数のスルーホール導体５６で互いに導電接続されている。【００３７】  次に、本発明の圧電型電気音響変換器の第３の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は第３の実施形態の圧電型電気音響変換器９０の内部構造を説明するための分解斜視図であり、図１２は本実施形態の圧電型電気音響変換器９０に用いる振動板８３の内部構造を説明するための分解斜視図である。尚、本実施形態の圧電型電気音響変換器９０の外観は、前記第１の実施形態の圧電型電気音響変換器３０と同様であるため、図示省略する。【００３８】  本発明の圧電型電気音響変換器の第３の実施形態は、両主面にそれぞれ一対の外部電極７４，７７が設けられた円板状の第１及び第２の圧電素子７０と、絶縁基板８５の両主面にそれぞれ前記圧電素子７０の外部電極７４，７７に接続するための接続電極８４が設けられた略円板状の振動板８３と、該振動板８３の一方の主面の縁部近傍を接着支持する環状の支持部８１を備えた支持体８２とを有する圧電型電気音響変換器９０であって、前記絶縁基板８５には外周方向に延出された突部８５Ａを備え、前記振動板８３の他方の主面には前記一対の接続電極８４から前記絶縁基板８５の凸部８５Ａに延出された引き出し部８４Ａが形成されている。【００３９】  具体的には、図１１に示されるように、少なくとも一方の主面に一組以上の外部電極７４，７７を備えた略円板状の第１及び第２の圧電素子７０と、これらの圧電素子７０間に配設され、絶縁基板８５の一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子７０の前記外部電極７４，７７に対応して��続する一組以上の接続電極８４を備えた略円板状の振動板８３における一方及び他方の主面にそれぞれ前記圧電素子７０の前記外部電極７４，７７を備えた主面が貼着された圧電振動板８０と、この圧電震動板８０の縁部近傍に沿う環状の支持部８１を備えるとともに該環状の支持部８１に前記振動板８３の一方の主面の縁部近傍を重ねて接着することにより前記圧電振動板８０を振動可能に支持する支持体８２と、を備えた圧電型電気音響変換器９０であって、
前記振動板８３には、前記支持体８２の環状の支持部８１に囲まれた内側の領域にスルーホール導体８４Ｂが設けられて前記振動板８３の一方及び他方の主面の接続電極８４が互いに導電接続されているとともに、
前記接続電極８４にそれぞれ接続された一組の引き出し部８４Ａが前記振動板８３の他方の主面の縁部近傍に形成されているものである。【００４０】  上記第３の実施形態の圧電型電気音響変換器９０に用いられる振動板８３は、図１２に示されるように、略円形の絶縁基板８５の所定の位置に長孔状のスルーホール８６が設けられ、該絶縁基板８５の両主面に設けられた接続電極８４がスルーホール８６の内部に設けられたスルーホール導体８４Ｂで導電接続されている。具体的には、前記絶縁基板８５の前記支持体８２の環状の支持部８２と重ならない側の主面には、圧電素子７０の外部電極７４，７７と接続するための略半円形の一対の接続電極８４が設けられており、前記絶縁基板８５の外周方向に延出された凸部８５Ａには前記接続電極８４の引き出し部８４Ａがそれぞれ延出されている。また、前記絶縁基板８５の前記支持体８２の環状の支持部８１と重なる側の主面には、前記引き出し部８４Ａを有さない接続電極８４が一対設けられており、前記絶縁基板８５の一方の主面の接続電極８４と他方の主面の接続電極８４とが前記絶縁基板８５に設けられた長孔状のスルーホール８６の内部に形成されたスルーホール導体８４Ｂにより相互に導電接続されている。【００４１】  尚、上記第１及び第３の実施形態においては板状の振動板の外形寸法は支持体の外形寸法よりも小さく形成されていたが、これに限定するものではなく、例えば、上記第２の実施形態に示されるように板状の振動板の外形寸法と支持体の外形寸法とを同じにしてもよく、また振動板の外形寸法が支持体の外形寸法よりも大きいものであってもよい。【００４２】  なお、上記第１〜第３の実施形態では、圧電型電気音響変換器の一例として圧電型スピーカに好適な振動板の実施例を示したが、本発明は、これに限定するものではなく、圧電レシーバ、圧電サウンダ、圧電マイクロホンなどの各種の圧電型電気音響変換器に適用することができる。また、これらの圧電型電気音響変換器は、公知の各種の電子機器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】  本発明によれば、薄型化が要求される電子機器用の圧電型電気音響変換器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の圧電型電気音響変換器の第１の実施形態の全体を示す外観斜視図である。
【図２】前記第１の実施形態の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図３】前記第１の実施形態の圧電型電気音響変換器に用いる振動板の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図４】前記第１の実施形態の圧電型電気音響変換器に用いる振動板のスルーホール導体の拡大断面図である。
【図５】前記第１の実施形態の圧電型電気音響変換器に用いる圧電素子の一例の全体を示す外観斜視図である。
【図６】前記圧電素子の内部構造を説明するための断面図である。
【図７】前記圧電素子の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図８】本発明の圧電型電気音響変換器の第２の実施形態の全体を示す外観斜視図である。
【図９】前記第２の実施形態の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１０】前記第２の実施形態の圧電型電気音響変換器に用いる振動板の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１１】本発明の圧電型電気音響変換器の第３の実施形態の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１２】前記第３の実施形態の圧電型電気音響変換器に用いる振動板の内部構造を説明するための分解斜視図である。
【図１３】背景技術の圧電型電気音響変換器を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】１０：圧電素子
１４，１４Ａ，１４Ｄ：外部電極
１７，１７Ａ，１７Ｄ：外部電極
２０：圧電振動板
２１：支持部
２２：支持体
２３：振動板
２４：接続電極
２４Ａ：引き出し部
２４Ｂ：スルーホール導体
２５：絶縁基板
２５Ａ：凸部
２６：スルーホール
３０：圧電型電気音響変換器
４０：圧電素子
４４，４４Ａ，４４Ｄ：外部電極
４７，４７Ａ，４７Ｄ：外部電極
５０：圧電振動板
５１：支持部
５２：支持体
５３：振動板
５４：振動板の電極
５４Ａ：引き出し部
５４Ｂ：スルーホール導体
５４Ｃ：接続電極
５５：絶縁基板
５５Ａ：凸部
５６：スルーホール
６０：圧電型電気音響変換器
７０：圧電素子
７４，７４Ａ，７４Ｄ：外部電極
７７，７７Ａ，７７Ｄ：外部電極
８０：圧電振動板
８１：支持部
８２：支持体
８３：振動板
８４：接続電極
８４Ａ：引き出し部
８４Ｂ：スルーホール導体
８５：絶縁基板
８５Ａ：凸部
８６：スルーホール
９０：圧電型電気音響変換器
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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