(57)【要約】【課題】振動板の周波数特性が安定し、弾性接着剤の塗布作業性に優れた圧電型電気音響変換器を提供する。【解決手段】四角形の圧電振動板１と、圧電振動板１を４つのコーナ部下面を支持する支持部１０ｆを持つ筐体１０と、支持部近傍に内部接続部が露出するように筐体に固定された端子１１，１２と、圧電振動板の外周部と端子の内部接続部との間に塗布される第１の弾性接着剤１３と、圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を介して塗布される導電性接着剤１４と、圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間を封止する第２の弾性接着剤１５とを備える。筐体の内周部であって、第１の弾性接着剤が塗布される領域における圧電振動板の下部に、支持部より低くかつ圧電振動板の下面との間で第１の弾性接着剤の流動が止められる隙間Ｄ１を形成する受台１０ｇを設けた。【選択図】                図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に面積屈曲振動する四角形の圧電振動板と、
内周部に圧電振動板の４つのコーナ部下面を支持する支持部を持つ筐体と、
上記支持部近傍に内部接続部が露出するように筐体に固定された端子と、
上記圧電振動板の外周部と端子の内部接続部との間に塗布され、圧電振動板を筐体に対して保持する第１の弾性接着剤と、
圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を介して塗布され、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを電気的に接続する導電性接着剤と、
圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間を封止する第２の弾性接着剤とを備えた圧電型電気音響変換器において、
上記筐体の内周部であって、上記第１の弾性接着剤が塗布される領域における圧電振動板の下部に、上記支持部より低くかつ圧電振動板の下面との間で第１の弾性接着剤の流動が止められる隙間を形成する受台を設けたことを特徴とする圧電型電気音響変換器。
【請求項２】
上記筐体の内周部に、上記第２の弾性接着剤を溜めるための溝部を設け、
上記溝部の内周側に、上記支持部より低く、上記第２の弾性接着剤が筐体の底壁部へ流れ出るのを規制する流れ止め用壁部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項３】
上記第１の弾性接着剤の硬化後のヤング率は５００×１０６  Ｐａ以下であり、上記第２の弾性接着剤の硬化後のヤング率は３０×１０６  Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項４】
上記第１の弾性接着剤はウレタン系接着剤であり、
上記第２の弾性接着剤はシリコーン系接着剤であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電型電気音響変換器。
【請求項５】
電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に面積屈曲振動する四角形の圧電振動板を準備する工程と、
内周部に圧電振動板の４つのコーナ部下面を支持する支持部と、この支持部近傍に支持部より低くかつ圧電振動板の下面との間で第１の弾性接着剤の流動が止められる受台とが設けられ、上記支持部近傍に内部接続部が露出した端子が固定された筐体を準備する工程と、
圧電振動板の外周部と内部接続部との間であって、圧電振動板と内部接続部との間に第１の弾性接着剤を塗布し硬化させて、圧電振動板を筐体に対して保持する工程と、
圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を介して導電性接着剤を塗布し硬化させて、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを電気的に接続する工程と、
圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間に第２の弾性接着剤を塗布し硬化させて、両者の間を封止する工程とを備えることを特徴とする圧電型電気音響変換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電レシーバや圧電サウンダなどの圧電型電気音響変換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−３１０９９０号公報
【特許文献２】特開２００３−９２８６号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６９６号公報
従来、電子機器、家電製品、携帯電話機などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電サウンダあるいは圧電レシーバとして圧電型電気音響変換器が広く用いられている。この種の圧電型電気音響変換器において、四角形の振動板を用いることで、生産効率の向上、音響変換効率の向上および小型化を可能としたものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、四角形の圧電振動板と、底壁部と４つの側壁部とを有し、対向する２つの側壁部の内側に振動板を支持する支持部を持ち、支持部に外部接続用の第１と第２の端子が設けられた筐体とを備え、筐体内に振動板が収納され、振動板の対向する２辺と支持部とが接着剤または弾性接着剤で固定されるとともに、振動板の残りの２辺と筐体との隙間が弾性接着剤で封止され、振動板と第１，第２の端子とが導電性接着剤により電気的に接続された圧電型電気音響変換器が開示されている。
このように振動板と筐体との間を封止するのは、振動板の表裏の空間を隔離し、振動板の表裏に音響空間を形成するためである。弾性接着剤はできるだけ振動板の振動を抑制しないよう、シリコーン系接着剤などの柔らかな弾性材料が使用される。
【０００４】
低周波化のため、近年の振動板は非常に薄くなり、数十〜百μｍ程度の薄肉な振動板が使用されている。このような薄肉な振動板を用いた場合には、その支持構造が周波数特性に与える影響が大きくなる。
例えば振動板と筐体に固定された端子との間を、熱硬化型の導電性接着剤で直接接続すると、導電性接着剤の硬化収縮応力により振動板に歪みが発生し、周波数特性がばらつく。また、硬化後の導電性接着剤のヤング率が比較的高いため、振動板の振動が抑制されたり、逆に振動板の振動によって導電性接着剤にクラックが入るといった不具合が発生する可能性があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２には、内周部に圧電振動板の２辺または４辺の下面を支持する支持部を持つ筐体と、支持部近傍に内部接続部が露出した端子と、圧電振動板の外周部と端子の内部接続部との間に塗布され、圧電振動板を筐体に対して固定する第１の弾性接着剤と、圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を迂回して塗布され、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを電気的に接続する導電性接着剤と、圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間を封止する第２の弾性接着剤とを設けた圧電型電気音響変換器が提案されている。第１の弾性接着剤としては例えばウレタン系接着剤が使用され、第２の弾性接着剤としては第１の弾性接着剤よりヤング率の低い材料、例えばシリコーン系接着剤が使用されている。
図１３は特許文献２における圧電振動板３０と端子３１との接続部を示す。圧電振動板３０と端子３１の内部接続部との間に第１の弾性接着剤３２を盛り上げて塗布しておき、その上に導電性接着剤３３を塗布することで、導電性接着剤３３の硬化収縮応力による振動板３０の周波数特性の変動や、導電性接着剤３３の硬化後のクラック発生などを防止している。
しかしながら、この場合には第１の弾性接着剤３２が支持部３４と圧電振動板３０とを接着する形となるので、振動板３０が拘束され、その振動が抑制される可能性があった。
【０００６】
特許文献３では、圧電振動板の４つのコーナ部下面を支持する支持部を筐体に設け、この支持部の近傍位置で圧電振動板と端子との間に第１の弾性接着剤を塗布し、その上に導電性接着剤を塗布したものが開示されている。
図１４は特許文献３における圧電振動板３０と端子３１との接続部を示す。この場合には、第１の弾性接着剤３２を塗布する領域の振動板３０の下部が空洞となっているため、第１の弾性接着剤３２によって振動板３０が拘束される可能性は低いが、粘性の低い第１の弾性接着剤３２を使用した場合、この接着剤３２が振動板３０と筐体３５との隙間を通って筐体３５の底部側へ流れ落ちてしまい、第１の弾性接着剤３２を振動板３０と端子３１との間に盛り上げることができなくなる。
【０００７】
弾性接着剤として常温硬化型と熱硬化型の接着剤が一般に使用されている。常温硬化型接着剤の場合、塗布時における粘性（チクソ性）が比較的高く、塗布後の硬化が早いため、接着剤が振動板と筐体との隙間から筐体の底部側へ流れ落ちることがない。しかし、常温硬化型接着剤は塗布の途中で硬化を開始してしまい、塗布装置に詰まりが発生しやすく、作業性が悪い。また、硬化後のヤング率が比較的高く、振動板を拘束してしまう不具合がある。
一方、粘性（チクソ性）が低い熱硬化型接着剤の場合には、塗布の途中で硬化を開始することがなく、塗布作業性に優れるとともに、硬化後のヤング率が低いので、振動板を拘束しないという利点がある。
しかし、粘性の低い弾性接着剤を用いると、上記のように弾性接着剤が筐体の底面側へ流れ落ちてしまい、振動板と端子との間に盛り上げることができない。そのため、その後で塗布・硬化される導電性接着剤による拘束力が振動板に作用し、振動を阻害する可能性がある。
以上のように、振動板を強く拘束せずに保持できること、弾性接着剤の塗布作業性の向上を図ること、弾性接着剤を盛り上げて塗布できること、という３条件を従来構造で同時に満足することは難しい。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、振動板の周波数特性が安定し、弾性接着剤の塗布作業性に優れた圧電型電気音響変換器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に面積屈曲振動する四角形の圧電振動板と、内周部に圧電振動板の４つのコーナ部下面を支持する支持部を持つ筐体と、上記支持部近傍に内部接続部が露出するように筐体に固定された端子と、上記圧電振動板の外周部と端子の内部接続部との間に塗布され、圧電振動板を筐体に対して保持する第１の弾性接着剤と、圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を介して塗布され、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを電気的に接続する導電性接着剤と、圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間を封止する第２の弾性接着剤とを備えた圧電型電気音響変換器において、上記筐体の内周部であって、上記第１の弾性接着剤が塗布される領域における圧電振動板の下部に、上記支持部より低くかつ圧電振動板の下面との間で第１の弾性接着剤の流動が止められる隙間を形成する受台を設けたことを特徴とする圧電型電気音響変換器を提供する。
【００１０】
請求項５に係る発明は、電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に面積屈曲振動する四角形の圧電振動板を準備する工程と、内周部に圧電振動板の４つのコーナ部下面を支持する支持部と、この支持部近傍に支持部より低くかつ圧電振動板の下面との間で第１の弾性接着剤の流動が止められる受台とが設けられ、上記支持部近傍に内部接続部が露出した端子が固定された筐体を準備する工程と、圧電振動板の外周部と内部接続部との間であって、圧電振動板と内部接続部との間に第１の弾性接着剤を塗布し硬化させて、圧電振動板を筐体に対して保持する工程と、圧電振動板の電極と端子の内部接続部との間に、第１の弾性接着剤の上面を介して導電性接着剤を塗布し硬化させて、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを電気的に接続する工程と、圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間に第２の弾性接着剤を塗布し硬化させて、両者の間を封止する工程とを備えることを特徴とする圧電型電気音響変換器の製造方法を提供する。
【００１１】
振動板を強く拘束せずに保持し、かつ塗布作業性の向上を図るには、粘性の低い第１の弾性接着剤を用いる必要がある。粘性の低い第１の弾性接着剤を振動板の周縁部と筐体の内側面との間に塗布すると、この弾性接着剤は振動板と筐体との隙間を通って筐体の底壁部側へ流れ落ちようとする。しかし、第１の弾性接着剤の塗布領域における圧電振動板の下部に受台が設けられており、第１の弾性接着剤はこの受台と振動板との隙間に流れこみ、第１の弾性接着剤の表面張力により流動が止められるので、筐体の底壁部側へ流れ落ちることがない。しかも、受台と振動板との隙間は狭く設定されているので、その隙間は直ぐに満たされ、余剰の接着剤を盛り上げることができる。そのため、第１の弾性接着剤の硬化後、その上に導電性接着剤を塗布したとき、導電性接着剤は振動板の電極と端子の内部接続部との最短経路を迂回することになるので、導電性接着剤の硬化収縮応力が第１の弾性接着剤によって緩和される。その結果、振動板の歪みを確実に防止でき、周波数特性を安定化させる同時に、振動板の振動による導電性接着剤のクラック発生などを防止できる。
【００１２】
請求項２のように、筐体の内周部に、第２の弾性接着剤を溜めるための溝部を設け、溝部の内周側に、支持部より低く、第２の弾性接着剤が筐体の底壁部へ流れ出るのを規制する流れ止め用壁部を設けるのがよい。
第２の弾性接着剤も第１の弾性接着剤と同様に、粘性の低い第２の弾性接着剤を用いるのがよいが、振動板の周縁部と筐体の内側面との間に粘性の低い弾性接着剤を塗布すると、弾性接着剤は振動板と筐体との隙間を通って筐体の底壁部側へ流れ落ちようとする。しかし、第２の弾性接着剤は筐体に設けられた溝部に流れ込み、さらにこの溝部の内周に形成された流れ止め用壁部でせき止められるので、弾性接着剤が筐体の底壁部側へ流れ出るのが防止される。また、第２の弾性接着剤は溝部に沿って速やかに回り込むので、振動板の周囲を容易に封止することができる。
上記流れ止め用壁部の高さは、第２の弾性接着剤の表面張力により壁部と振動板との隙間から筐体の底壁部側へ流れ出ることがなく、かつ振動板の振動をできるだけ阻害しない高さに設定されている。
【００１３】
第２の弾性接着剤の流れ止め用壁部と、第１の弾性接着剤の流動を止めるための受台とを同一高さとしてもよいが、流れ止め用壁部を受台より低く設定するのが望ましい。
受台は圧電振動板と端子との対向部、つまり圧電振動板の４つのコーナ部の近傍に形成されるのに対し、流れ止め用壁部は圧電振動板のほぼ全周に設けられるので、同一高さとした場合には、流れ止め用壁部と圧電振動板との隙間に介在する第２の弾性接着剤の膜厚が薄くなり、その拘束力のために圧電振動板の振動を抑制する可能性がある。そこで、流れ止め用壁部を受台より低く設定することで、流れ止め用壁部と圧電振動板との隙間から第２の弾性接着剤が流れ出さない範囲で、第２の弾性接着剤の膜厚をできるだけ厚くし、第２の弾性接着剤による拘束力をできるだけ小さくしながら確実な封止性が得られるようにするのがよい。
【００１４】
請求項３のように、第１の弾性接着剤の硬化後のヤング率を５００×１０６  Ｐａ以下とし、第２の弾性接着剤の硬化後のヤング率を３０×１０６  Ｐａ以下とするのがよい。
すなわち、第１および第２の弾性接着剤の硬化後のヤング率は振動板の変位が大きな影響を受けない値に設定されるが、第１の弾性接着剤の硬化後のヤング率を５００×１０６  Ｐａ以下とし、第２の弾性接着剤の硬化後のヤング率を３０×１０６  Ｐａ以下とした場合には、振動板の変位を最大値の９０％以上とすることができるので、大きな影響を与えずに済む。
第２の弾性接着剤のヤング率の許容範囲が狭いのは、第１の弾性接着剤は圧電振動板のコーナ部近傍に部分的に塗布されるのに対し、第２の弾性接着剤は圧電振動板の周囲に塗布されるので、圧電振動板が第２の弾性接着剤のヤング率の影響を受けやすいからである。
【００１５】
請求項４のように、第１の弾性接着剤としてウレタン系接着剤を用い、第２の弾性接着剤としてシリコーン系接着剤を用いることができる。
弾性接着剤としては、硬化後のヤング率が低く、かつ安価であることから、シリコーン系接着剤が広く使用されている。しかしながら、シリコーン系接着剤は、加熱硬化時にシロキサンガスが発生し、これが導電部などに皮膜として付着し、導電性接着剤などを塗布する際に接着不良や導電不良を招くという重大な問題がある。したがって、シリコーン系接着剤の使用は、導電性接着剤の塗布・硬化後に限られる。一方、ウレタン系接着剤には、シリコーン系接着剤のような問題はない。
そこで、圧電振動板を筐体に保持するとともに、圧電振動板の電極と端子の内部接続部とを導通させる導電性接着剤の下地剤として使用される第１の弾性接着剤には、ウレタン系接着剤を使用し、圧電振動板の周囲を封止する第２の弾性接着剤にはシリコーン系接着剤を使用することで、接着不良や導電不良を招くことなく、振動特性の良好な圧電型電気音響変換器を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる表面実装型の圧電型電気音響変換器の一例を示す。
この実施形態の電気音響変換器は、圧電レシーバのように広いレンジの周波数に対応する用途に適したものであり、積層構造の圧電振動板１とケース１０と蓋板２０とを備えている。ここでは、ケース１０と蓋板２０とで筐体が構成される。
【００１７】
振動板１は、図２，図３に示すように、２層の圧電セラミックス層１ａ，１ｂを積層したものであり、振動板１の表裏主面には主面電極２，３が形成され、セラミックス層１ａ，１ｂの間には内部電極４が形成されている。２つのセラミックス層１ａ，１ｂは、太線矢印で示すように厚み方向において同一方向に分極されている。表側の主面電極２と裏側の主面電極３は、振動板１の辺長よりやや短く形成され、その一端は振動板１の一方の端面に形成された端面電極５に接続されている。そのため、表裏の主面電極２，３は相互に接続されている。内部電極４は主面電極２，３とほぼ対称形状に形成され、内部電極４の一端は上記端面電極５と離れており、他端は振動板１の他端面に形成された端面電極６に接続されている。なお、振動板１の他端部の表裏面には、端面電極６と導通する補助電極７が形成されている。
【００１８】
振動板１の表裏面には、主面電極２，３を覆う樹脂層８，９が形成されている。この樹脂層８，９は、落下衝撃による振動板１の割れを防止する目的で設けられた保護層である。表裏の樹脂層８，９には、振動板１の対角のコーナ部近傍に、主面電極２，３が露出する切欠部８ａ，９ａと、補助電極７が露出する切欠部８ｂ，９ｂとが形成されている。
なお、切欠部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは表裏一方にのみ設けてもよいが、表裏の方向性をなくすため、この例では表裏面に設けてある。
また、補助電極７は、一定幅の帯状電極とする必要はなく、切欠部８ｂ，９ｂに対応する箇所のみ設けてもよい。
ここでは、セラミックス層１ａ，１ｂとして１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０μｍのＰＺＴ系セラミックスを使用し、樹脂層８，９として厚みが３〜１０μｍのポリアミドイミド系樹脂を使用した。
【００１９】
ケース１０は、図４〜図１０に示すように、樹脂材料で底壁部１０ａと４つの側壁部１０ｂ〜１０ｅとを持つ四角形の箱型に形成されている。樹脂材料としては、ＬＣＰ（液晶ポリマー），ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），エポキシなどの耐熱樹脂が望ましい。４つの側壁部１０ｂ〜１０ｅのうち、対向する２つの側壁部１０ｂ，１０ｄの内側に、端子１１，１２の二股状の内側接続部１１ａ，１２ａが露出している。端子１１，１２は、ケース１０にインサート成形されている。ケース１０の外部に露出した端子１１，１２の外側接続部１１ｂ，１２ｂが、側壁部１０ｂ，１０ｄの外面に沿ってケース１０の底面側へ折り曲げられている（図６参照）。
【００２０】
ケース１０の内部の４隅部には、振動板１のコーナ部下面を支持するための支持部１０ｆが形成されている。この支持部１０ｆは上記端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａの露出面より一段低く形成されている。そのため、支持部１０ｆ上に振動板１を載置すると、振動板１の上面と端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａの上面とがほぼ同一高さになる。
【００２１】
上記支持部１０ｆの近傍には、支持部１０ｆより低く、かつ振動板１の下面との間で所定の隙間Ｄ１を形成する受台１０ｇが形成されている。つまり、受台１０ｇの上面と振動板１の下面（支持部１０ｆの上面）との隙間Ｄ１は、後述する第１の弾性接着剤１３の表面張力によって、第１の弾性接着剤１３が流れ出るのを止められる寸法に設定されている。塗布時における第１の弾性接着剤１３の粘度が６〜１０Ｐａ・ｓの場合、隙間Ｄ１は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とするのがよい。この実施形態では、隙間Ｄ１＝０．１５ｍｍに設定されている。
【００２２】
また、ケース１０の底壁部１０ａの周辺部には後述する第２の弾性接着剤１５を充填するための溝部１０ｈが設けられ、この溝部１０ｈの内側に、支持部１０ｆより低い流れ止め用壁部１０ｉが設けられている。この流れ止め用壁部１０ｉは、第２の弾性接着剤１５が底壁部１０ａへ流れ出るのを規制するものであり、壁部１０ｉの上面と振動板１の下面（支持部１０ｆの上面）との隙間Ｄ２は、第２の弾性接着剤１５がその表面張力によって流れが止められる寸法に設定されている。第２の弾性接着剤１５の塗布時の粘度が０．５〜２．０Ｐａ・ｓの場合、隙間Ｄ２は０．１５〜０．２５ｍｍとするのがよい。この実施形態では、隙間Ｄ２＝０．２０ｍｍに設定されている。
【００２３】
この実施形態では、溝部１０ｈの底面は底壁部１０ａの上面より高い位置にあり、比較的少量の第２の弾性接着剤１５で溝部１０ｈが満たされ、かつ周囲に速やかに回り込むよう、溝部１０ｈは浅底に形成されている。具体的には、溝部１０ｈの底面から振動板１の下面（支持部１０ｆの上面）までの高さＤ３＝０．３０ｍｍに設定されている。溝部１０ｈおよび壁部１０ｉは、受台１０ｇを除く底壁部１０ａの周辺部に設けたものであるが、受台１０ｇの内周側を経由して底壁部１０ａの全周に連続的に設けてもよい。
また、支持部１０ｆおよび受台１０ｇと接する溝部１０ｈの終端部は、他の部分に比べて幅広に形成されている。そのため、この幅広部分で余剰の接着剤１５を吸収し、接着剤１５が振動板１上に溢れるのを防止することができる。
【００２４】
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの内面には、圧電振動板１の４辺をガイドするテーパ状の突起部１０ｊが設けられている。突起部１０ｊは、各側壁部１０ｂ〜１０ｅにそれぞれ２個ずつ設けられている。
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの上縁内面には、第２の弾性接着剤１５のはい上がり規制用の凹部１０ｋが形成されている。
また、側壁部１０ｅ寄りの底壁部１０ａには、第１の放音孔１０ｌが形成されている。
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅのコーナ部頂面には、蓋板２０の角部を嵌合保持するための略Ｌ字形の位置決め凸部１０ｍが形成されている。これら凸部１０ｍの内面には、蓋板２０をガイドするためのテーパ面１０ｎが形成されている。
【００２５】
振動板１はケース１０に収納され、そのコーナ部が支持部１０ｆで支持される。
このとき、ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの内面に設けられたテーパ状の突起部１０ｊによって、振動板１の周縁部がガイドされるので、振動板１のコーナ部が支持部１０ｆ上に正確に載置される。特に、テーパ状の突起部１０ｊを設けることによって、振動板１を挿入する精度以上に振動板１とケース１０とのクリアランスを狭くすることができ、その結果、製品寸法を小さくすることができる。また、突起部１０ｊと振動板１の周縁部との接触面積が小さいので、振動板１の振動が阻害されるのを防ぐことができる。
【００２６】
振動板１をケース１０に収納した後、図７に示すように第１の弾性接着剤１３を４箇所に塗布することによって、振動板１は端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａに保持される。すなわち、対角位置にある切欠部８ａに露出する主面電極２と端子１１の一方の内側接続部１１ａとの間、および切欠部８ｂに露出する補助電極７と端子１２の一方の内側接続部１２ａとの間に、第１の弾性接着剤１３が塗布される。また、残りの対角位置にある２箇所についても第１の弾性接着剤１３が塗布される。なお、ここでは第１の弾性接着剤１３を横長な楕円形あるいは長円形に塗布したが、塗布形状はこれに限るものではない。第１の弾性接着剤１３としては、硬化後のヤング率が比較的低い５００×１０６  Ｐａ以下の接着剤が使用される。これは、図１１に示すように、振動板中央の変位と第１の弾性接着剤１３の硬化後のヤング率との関係から、振動板中央の変位が第１の弾性接着剤１３の硬化後のヤング率からあまり影響を受けない範囲にされる。なお、この実施例では３．７×１０６  Ｐａのウレタン系接着剤を使用した。第１の弾性接着剤１３を塗布した後、加熱硬化させる。
【００２７】
第１の弾性接着剤１３を塗布したとき、その粘度が低いので、第１の弾性接着剤１３が圧電振動板１と端子１１，１２との隙間を通って底壁部１０ａへ流れ落ちる恐れがある。しかし、図９に示すように、第１の弾性接着剤１３が塗布される領域における圧電振動板１の下部に受台１０ｇが設けられ、受台１０ｇと圧電振動板１との隙間Ｄ１が狭く設定されているので、第１の弾性接着剤１３の表面張力によってその流れが止められ、底壁部１０ａへの流出が防止される。しかも、上記隙間Ｄ１が速やかに満たされるので、余剰の弾性接着剤１３が圧電振動板１と端子１１，１２との間に盛り上がって形成される。なお、受台１０ｇと圧電振動板１との間に隙間Ｄ１分の弾性接着剤１３の層が存在するので、圧電振動板１が必要以上に拘束されることがない。
【００２８】
第１の弾性接着剤１３を硬化させた後、導電性接着剤１４を第１の弾性接着剤１３の上を交差するように楕円形あるいは細長形状に塗布する。導電性接着剤１４としては特に制限はないが、この実施形態では硬化後のヤング率が０．３×１０９  Ｐａのウレタン系導電ペーストを使用した。導電性接着剤１４を塗布した後、これを加熱硬化させることで、主面電極２と端子１１の内側接続部１１ａ、補助電極７と端子１２の内側接続部１２ａとをそれぞれ接続する。導電性接着剤１４の塗布形状は楕円形に限るものではなく、第１の弾性接着剤１３の上面を介して主面電極２と内側接続部１１ａ、補助電極７と内側接続部１２ａとを接続できればよい。第１の弾性接着剤１３が盛り上がって形成されるので、その上面に導電性接着剤１４はアーチ状に塗布され、最短経路を迂回する形となる（図９参照）。したがって、導電性接着剤１４の硬化収縮応力は第１の弾性接着剤１３で緩和され、圧電振動板１に対する影響が小さくなる。
【００２９】
導電性接着剤１４を塗布，硬化させた後、第２の弾性接着剤１５を振動板１の周囲全周とケース１０の内周部との隙間に塗布し、振動板１の表側と裏側との間の空気漏れを防止する。第２の弾性接着剤１５を環状に塗布した後、加熱硬化させる。第２の弾性接着剤１５としては、硬化後のヤング率が３０×１０６  Ｐａ以下と低く、かつ硬化前の粘度が例えば、０．５〜２Ｐａ・ｓ程度と低い熱硬化性接着剤が使用される。これは、図１２に示すように、振動板中央の変位と第２の弾性接着剤１５の硬化後のヤング率との関係から、振動板中央の変位が第２の弾性接着剤１５の硬化後のヤング率からあまり影響をうけない範囲にされる。
なお、ここでは３．０×１０５  Ｐａのシリコーン系接着剤を使用した。
【００３０】
第２の弾性接着剤１５を塗布したとき、その粘度が低いので、第２の弾性接着剤１５が圧電振動板１とケース１０との隙間を通って底壁部１０ａへ流れ落ちる恐れがある。しかし、図１０に示すように振動板１の周縁部と対向するケース１０の内周部に第２の弾性接着剤１５を充填するための溝部１０ｈが設けられ、この溝部１０ｈの内側に流れ止め用壁部１０ｉが設けられているので、第２の弾性接着剤１５は溝部１０ｈに入り、周囲に行き渡る。振動板１と流れ止め用壁部１０ｉの間には第２の弾性接着剤１５がその表面張力によってせき止められる隙間Ｄ２が形成されるため、第２の弾性接着剤１５が底壁部１０ａへ流れ落ちるのが防止される。なお、壁部１０ｉと圧電振動板１との間に隙間Ｄ２分の弾性接着剤１５の層が存在するので、圧電振動板１の振動が抑制されるのを防止することができる。
【００３１】
この実施形態では、隙間Ｄ２を隙間Ｄ１より僅かに大きくしてある（Ｄ１＝０．１５ｍｍ、Ｄ２＝０．２０ｍｍ）。その理由は、第１の弾性接着剤１３は圧電振動板１と端子１１，１２との対向部に部分的に塗布されるのに対し、第２の弾性接着剤１５は圧電振動板１のほぼ全周に塗布されるので、第２の弾性接着剤１５による圧電振動板１への拘束力を最小限とするため、第２の弾性接着剤１５が流れ出ない範囲で隙間Ｄ２をできるだけ大きくしたものである。一方、隙間Ｄ１については、第１の弾性接着剤１３の塗布位置が限られるので、Ｄ１を小さくしても拘束力による影響は低く、できるだけ少量の接着剤１３で圧電振動板１と端子１１，１２との間に盛り上げ部を形成できるように隙間Ｄ１を設定している。
【００３２】
第２の弾性接着剤１５を塗布した際、その一部がケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅをはい上がり、側壁部の頂面に付着する可能性がある。第２の弾性接着剤１５がシリコーン系接着剤のように離型性のある封止剤の場合、後で蓋板２０を側壁部１０ｂ〜１０ｅの頂面に接着する際に接着強度が低下する恐れがある。しかし、側壁部１０ｂ〜１０ｅの上縁内面には、第２の弾性接着剤１５のはい上がり規制用の凹部１０ｋが形成されているので、第２の弾性接着剤１５が側壁部の頂面に付着するのを防止できる。
【００３３】
上記のように振動板１をケース１０に取り付けた後、ケース１０の側壁部頂面に蓋板２０が接着剤２１によって接着される。接着剤２１としては、エポキシ系などの公知の接着剤を使用してもよいが、第２の弾性接着剤１５がシリコーン系接着剤の場合には、シロキサンガスによる被膜がケース１０の側壁部頂面に付着する可能性があるので、その場合には接着剤２１としてシリコーン系接着剤を使用すればよい。蓋板２０はケース１０と同様な材料で平板状に形成されている。蓋板２０の周縁部が、上記ケース１０の側壁部頂面に突設された位置決め用凸部１０ｍの内側テーパ面１０ｎに係合され、正確に位置決めされる。蓋板２０をケース１０に接着することで、蓋板２０と振動板１との間に音響空間が形成される。
蓋板２０には、第２の放音孔２２が形成されている。
上記のようにして表面実装型の圧電型電気音響変換器が完成する。
【００３４】
この実施形態の電気音響変換器では、端子１１，１２間に所定の交番電圧（交流信号または矩形波信号）を印加することで、振動板１を面積屈曲振動させることができる。分極方向と電界方向とが同一方向である圧電セラミックス層は平面方向に縮み、分極方向と電界方向とが逆方向である圧電セラミックス層は平面方向に伸びるので、全体として厚み方向に屈曲する。
この実施形態では、振動板１がセラミックスの積層構造体であり、厚み方向に順に配置された２つの振動領域（セラミックス層）が相互に逆方向に振動するバイモルフ構造であるから、ユニモルフ型振動板に比べて大きな変位量、つまり大きな音圧を得ることができる。
【００３５】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
第２の弾性接着剤の塗布領域は、実施形態のような振動板１の周囲全周に限るものではなく、振動板１とケース１０との隙間を封止できる領域に塗布すればよい。
【００３６】
上記実施形態の圧電振動板１は２層の圧電セラミックス層を積層したものであるが、３層以上の圧電セラミックス層を積層したものでもよい。
また、圧電振動板として、圧電セラミックス層の積層体に限らず、金属板の片面または両面に圧電板を貼り付けた公知のユニモルフ型またはバイモルフ型振動板を用いてもよい。
本発明の筐体は、実施形態のような凹断面形状のケース１０と、その上面開口部に接着される蓋板２０とで構成されたものに限らず、例えば下面が開口したキャップ形状のケースと、このケースの下面に接着される基板とで構成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、筐体の内周部であって、第１の弾性接着剤の塗布領域における圧電振動板の下部に受台を設け、第１の弾性接着剤を振動板と端子との間に塗布した時、第１の弾性接着剤は受台と振動板との隙間に流れこみ、その表面張力により流動が止められるようにしたので、粘性の低い第１の弾性接着剤を用いても筐体の底壁部側へ流れ落ちることがない。しかも、受台と振動板との隙間は狭く設定されているので、その隙間は直ぐに満たされ、余剰の接着剤を盛り上げることができる。そのため、第１の弾性接着剤の硬化後、その上に導電性接着剤を塗布したとき、導電性接着剤は振動板の電極と端子の内部接続部との最短経路を迂回することになるので、導電性接着剤の硬化収縮応力が第１の弾性接着剤によって緩和される。その結果、振動板の歪みを確実に防止でき、周波数特性を安定化させる同時に、振動板の振動による導電性接着剤のクラック発生などを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電型電気音響変換器の第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１の圧電型電気音響変換器に用いられる圧電振動板の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線による階段断面図である。
【図４】図１の圧電型電気音響変換器に用いられるケースの平面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ線断面図である。
【図６】図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図７】図４に示すケースに振動板を保持した状態（第２の弾性接着剤の塗布前）の平面図である。
【図８】図４に示すケースのコーナ部の拡大斜視図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図１０】図７のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図１１】振動板変位と第１の弾性接着剤のヤング率との関係を示す図である。
【図１２】振動板変位と第２の弾性接着剤のヤング率との関係を示す図である。
【図１３】特許文献２における圧電振動板と端子との接続部の断面図である。
【図１４】特許文献３における圧電振動板と端子との接続部の断面図である。
【符号の説明】
１                圧電振動板
１０                      ケース
１０ａ            底壁部
１０ｆ                        支持部
１０ｇ                        受台
１０ｈ                        溝部
１０ｉ                        流れ止め用壁部
１１，１２        端子
１３                            第１の弾性接着剤
１４                            導電性接着剤
１５                      第２の弾性接着剤
【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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【図１４】
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