(57)【要約】【課題】従来の圧電型撓み振動型エキサイタは、シムに貼り付けた圧電素子の上面電極表面に対し垂直方向に給電端子を引き出す構造となっていたため、エキサイタの厚みを薄くすることができなかった。【解決手段】ビーム１０を構成するシム端部１６を分割して給電端子１７ａ、１７ｂを設け、さらにシムに搭載する第１圧電素子１２の電極パターンを、給電端子に対応するような形状の第１電極１３ａ、第２電極１３ｂを形成する。このシム１１と第１圧電素子１２を異方性導接着剤１４で接着することにより、シム端部１６の給電端子と圧電素子の電極が導電接続され、シム端部１６の給電端子から圧電素子へ給電を行うことが出来る。したがって薄型のエキサイタを構成することができる。【選択図】図１
2007243781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シムと、当該シムに貼り付けた、第１電極と第２電極で圧電層を挟持した第１圧電素子と、当該第１圧電素子に給電を行うための給電端子とを有するビームを備え、前記給電端子から給電を行うことで、前記シムを励振させる撓み振動型エキサイタにおいて、
前記給電端子は、前記シムから分割して形成された分割片からなる、前記第１電極に接続する第１給電端子と、前記シムと一体形成されて前記第２電極と接続する第２給電端子を有し、
前記第１電極と前記第１給電端子との接続と、前記第２電極と前記シムとの接続を、ともに異方性導電接着剤によって行うことを特徴とする撓み振動型エキサイタ。
【請求項２】
前記ビームは、第３電極と第４電極で圧電層を挟持した第２圧電素子をさらに備えた、前記第１圧電素子における前記第２電極と、前記第２圧電素子における前記第３電極とを前記シムの表裏両主面と対面させて貼り付けたバイモルフ型ビームであり、
前記給電端子は、前記第１給電端子と、前記第２電極とともに第３電極に接続する前記第２給電端子と、前記シムの端部で分割して形成された他の分割片からなり、前記第４電極に接続する第３給電端子と、を有し、
前記第３電極と前記シムとの接続と、前記第４電極と前記第３給電端子との接続を、前記異方性導電接着剤で行い、
前記第１と第２給電端子の端子対と、前記第２と第３給電端子の端子対とを個別に制御して、前記第１と第２圧電素子に、異なる給電を行える様にしたことを特徴とする請求項１に記載の撓み振動型エキサイタ。
【請求項３】
前記第１と第４電極の電極構造と、前記第２と第３電極の電極構造は、それぞれ同じ形状であり、
前記第２給電端子の両側に前記第１と第３給電端子を対象配置し、
前記第１と第２圧電素子の向きを変えて、前記シムの両面に配置することを特徴とする請求項２に記載の撓み振動型エキサイタ。
【請求項４】
前記給電端子を筐体内から突出させ、他の部材を前記筐体内に収容することで、前記ビームの一端を固定して、前記ビームの他端を自由端とする構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撓み振動型エキサイタ。
【請求項５】
シムと、当該シムに貼り付けた、第１電極と第２電極で圧電層を挟持した第１圧電素子と、当該第１圧電素子に給電を行うための給電端子とを有するビームとを備え、前記給電端子から給電を行うことで、前記シムを励振させる撓み振動型エキサイタの製造方法において、
所定の間隙で配置された２つのフレーム基部間に支持するリードフレームから、前記シムの端部で分割して形成された分割片からなる、前記第１電極に接続する第１給電端子と、第２給電端子が一体に形成された前記シムとをそれぞれ形成するシム形成工程と、
前記第１給電端子と前記第１電極とを対応させて異方性導電接着剤で導電接着するとともに、前記第１圧電素子と前記シムの一方の主面を前記異方性導電接着剤で導電接着してビームを形成する圧電素子接着工程と、
前記フレーム基部から前記ビームを分離する切断分離工程と、を有することを特徴とする撓み振動型エキサイタの製造方法。
【請求項６】
前記シム形成工程で分離形成される、前記第１給電端子と、前記第２給電端子が一体に形成された前記シムとは、それぞれ反対側のフレーム基部で支持する様に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の撓み振動型エキサイタの製造方法。
【請求項７】
前記圧電素子接着工程の後に、前記第１圧電素子における前記圧電層を分極する分極処理工程を有することを特徴とする請求項５または６に記載の撓み振動型エキサイタの製造方法。
【請求項８】
前記ビームは、第３電極と第４電極で圧電層を挟持した第２圧電素子をさらに備えた、前記第１圧電素子における前記第２電極と、前記第２圧電素子における前記第３電極とを前記シムの表裏両主面と対面させて貼り付けたバイモルフ型ビームであり、
前記シム形成工程は、前記第１と第２給電端子とともに、前記シムの端部で分割して形成された他の分割片からなる第３給電端子を形成する工程を含み、
前記圧電素子形成工程は、前記第１給電端子と前記第１電極とともに、前記第３給電端子と前記第４電極とをそれぞれ対応させて前記異方性導電接着剤で導電接着し、前記第１圧電素子と前記シムの一方の主面と、前記第２圧電素子と前記シムの他方の主面をそれぞれ前記異方性導電接着剤で導電接着してビームを形成する工程である、ことを特徴とする請求項５に記載の撓み振動型エキサイタの製造方法。
【請求項９】
前記第１と第３給電端子と、前記第２給電端子が一体に形成された前記シムとは、それぞれ反対側のフレーム基部で支持する様に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の撓み振動型エキサイタの製造方法。
【請求項１０】
前記圧電素子接着工程の後に、前記第１圧電素子とともに前記第２圧電素子における前記圧電層を同時に分極する分極処理工程を有することを特徴とする請求項８または９に記載の撓み振動型エキサイタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコン、ＰＤＡ、または携帯電話機等や小型端末機器用の平面スピーカ装置に用いられる、あるいは小型端末機器の筐体を機械的に励振させるための撓み振動型エキサイタとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の小型端末機器等に適した音響変換器として、小型端末機器の筐体を直接圧電型エキサイタで励振する撓み振動型エキサイタが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
まず、特許文献１に開示されている撓み振動型エキサイタの構造例を図９に基づいて説明する。図９（ａ）は、従来の撓み振動型エキサイタの構成を示す断面図であり、図９（ｂ）は、同図（ａ）に示す振動板（以下ビームと記す）の上部平面図であり、図９（ｃ）は、同図（ｂ）に示すＢ１−Ｂ２断面図である。なお、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、ビーム６０ａを示している。
【０００４】
図９（ａ）に示す様に、従来の撓み振動型エキサイタは、シム６１ａの両主面に同じ構造の圧電素子６２ａ、６２ｂを貼り付けて構成されたビーム６０ａ、６０ｂが、筐体６８内の一端の保持領域６９で固定され、他端は自由端となる様に配置されている。なお、図９（ｂ）に示す様に、圧電素子６２ａは、シム６１ａの一主面のほぼ全域に渡って形成されている。また、本図に示す開口６４を介して、シム６１ａの裏側に配した圧電素子６２ｂの上面電極６３ａ（同図（ｃ）参照）と、圧電素子６２ａの上面電極６３ａ（同図（ｃ）参照）とが、図示しない導電ペーストで接続されている。
【０００５】
また、図９（ａ）に示す様に、このビーム６０ａ、６０ｂに設けられた圧電素子６２ａ、６２ｂには、それぞれ外部から給電できる様に、筐体６８に設けた孔に装填された信号入力端子６５ａと、シム６１ａと一体に形成された接地電極６５ｂが接続されて、信号入力端子６５ａと接地端子６５ｂとから給電を行って、ビーム６０ａ、６０ｂに撓み振動を起こすことができる様になっている。
【０００６】
なお、図９（ａ）に示す保持領域６９は、ビーム６０ａ、６０ｂを筐体６８で保持する領域で、かつ開口６４や信号入力端子６５ａを設けるために必要な領域である。この保持領域６９は、エキサイタとしてのビーム６０ａ、６０ｂの撓み振動に寄与しない領域となる。
【０００７】
次に、上記撓み振動型エキサイタにおけるビーム構成について詳細に説明する。
図９（ｃ）に示す様に、従来の撓み振動型エキサイタに用いるビーム６０ａは、シム６１ａの両主面に圧電素子６２ａ、６２ｂをそれぞれ貼り付けたバイモルフ構造となっている。また、この圧電素子６２ａ、６２ｂは、複数枚の圧電層を積層した構造となっており、各圧電素子６２ａ、６２ｂ内部で各圧電層を挟持する上面電極６３ａと下面電極６３ｂとが、圧電素子６２ａ、６２ｂの厚み方向に順に積層配置されている。そして、下部電極６３ｂ同士は、ビーム６０ａの先端側（本図面における右側）で、上部電極６３ａ同士は、基部側（本図面における左側）の側面でそれぞれ共通に束ねられている。この様に構成すれば、ビーム６０ａ、６０ｂの給電箇所を、圧電素子６２ａ、６２ｂの上面電極６３ａとシム６１ａとすることができる。
【０００８】
次に、特許文献２に開示された、従来の他の撓み振動型エキサイタの構成例について説
明する。図１０は、従来の撓み振動型エキサイタの他の構成例を示す断面図である。
【０００９】
図１０に示す様に、この従来の撓み振動型エキサイタは、筐体（図示せず）内に、特許文献２に記載された圧電素子７２ａ、７２ｂをシム７１の両主面に配したビーム７０の構成を有する。
【００１０】
また、本図面に示す圧電素子７２ａ、７２ｂにおける各下面電極７３ｂは、導電性の接着層７４を介してシム７１に貼り付けて導電接着されて接地電極７５ｂに接続される。そして、各上面電極７３ａは、スプリングコネクタ７５ａにより１つに束ねられて、接地電極７５ｂとスプリングコネクタ７５ａから導線７６ａ、７６ｂを介して外部から給電できる様になっている。
【００１１】
なお、図１０に示す様に、ビーム７０の保持領域７９は、スプリングコネクタ７５ａで各圧電素子７２ａ、７２ｂにおける上面電極７３ａを挟持する領域となる。したがって、この保持領域７９は、エキサイタの筐体（図示せず）に固着する領域となり、エキサイタとしての撓み振動には寄与しない領域となる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１６００２８号（第４−５頁、第１−４図）
【特許文献２】特開２００５−６６５００号（第４−５頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
一般的にパソコン、ＰＤＡ、または携帯電話機等の小型端末機器に用いる平面スピーカ装置の撓み振動型エキサイタ、あるいは小型端末機器の筐体を機械的に励振する撓み振動型エキサイタは、所定の音圧を発振でき、かつ小型薄型であることが望まれている。
【００１４】
しかしながら、特許文献１に記載の撓み振動型エキサイタでは、図９（ａ）に示すビーム６０ａ、６０ｂを駆動するための一方の給電端子が、シム６１ａに接続された接地端子６５ｂとなる。また、他方の給電端子は、シム６１ａに貼り付けた圧電素子６２ａ、６２ｂの上面電極６３ａに、シム６１ａの主面に対する垂直方向、すなわちシム６１ａの厚み方向に配した信号入力端子６５ａとなる。したがって、特許文献１に記載の撓み振動型エキサイタは、この信号入力端子６５ａがあるために、筐体６８の厚み、ひいてはエキサイタの厚みを薄くできない。
【００１５】
また、特許文献２に記載の撓み振動型エキサイタは、図１０に示すシム７１の表裏両主面に圧電素子７２ａ、７２ｂを配し、圧電素子７２ａ、７２ｂにおける各上面電極７３ａをスプリングコネクタ７５ａで挟持する構成となっているので、これも同様に、エキサイタの厚みを薄くできない。
【００１６】
また、特許文献１に記載の撓み振動型エキサイタは、ビーム６０ａ、６０ｂを確実に保持するとともに、開口６４を介して各圧電素子６２ａ、６２ｂにおける上面電極６３ａ同士を接続するとともに、各上面電極６３ａと信号入力端子６５ａとで、確実に導電接続を取らなければならない構造となっている。したがって、特許文献１に記載の構成例では、エキサイタの信頼性を確保するために、保持領域６９をむやみに小さくすることはできない。したがって、この従来の撓み振動型エキサイタを小型化することは難しいとされていた。
【００１７】
また、特許文献２に記載の撓み振動型エキサイタにおいても、保持領域７９が大きいため、エキサイタを小型化することが難しいという問題がある。
【００１８】
また、特許文献１における撓み振動型エキサイタは、圧電素子６２ａ、６２ｂにおける第１、第２電極６３ａ、６３ｂとシム６１ａ、６１ｂを導電接続するために銀ペーストを使用している。そのため、圧電素子６３ａ、６３ｂをシム６１ａ、６１ｂに貼り付ける工程とは別に銀ペーストを塗布する工程が必要となる。したがって、これら各部材の組み立て工程が、上記工程の分だけ多くなり、エキサイタの製造コスト高の要因にもなっている。なお、この問題は、特許文献２におけるエキサイタにおいても同様である。
【００１９】
そこで、本発明の目的は上記課題を解決し、小型薄型で組み立て工程の少ない高性能な撓み振動型エキサイタおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記改題を解決するために、本発明の撓み振動型エキサイタは、基本的に下記記載の構成要件を採用する。
【００２１】
本発明の撓み振動型エキサイタは、シムと、当該シムに貼り付けた、第１電極と第２電極で圧電層を挟持した第１圧電素子と、当該第１圧電素子に給電を行うための給電端子とを有するビームを備え、この給電端子から給電を行うことで、シムを励振させる撓み振動型エキサイタにおいて、給電端子が、シムから分割して形成された分割片からなる、前記第１電極に接続する第１給電端子と、シムと一体形成されて第２電極と接続する第２給電端子を有し、第１電極と第１給電端子との接続と、第２電極とシムとの接続を、ともに異方性導電接着剤によって行うことを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の撓み振動型エキサイタは、前述したビームが、第３電極と第４電極で圧電層を挟持した第２圧電素子をさらに備えた、第１圧電素子における第２電極と、第２圧電素子における第３電極とをシムの表裏両主面と対面させて貼り付けたバイモルフ型ビームであり、前述した給電端子が、第１給電端子と、第２電極とともに第３電極に接続する第２給電端子と、シムの端部で分割して形成された他の分割片からなり、第４電極に接続する第３給電端子と、を有し、第３の電極とシムとの接続と、第４電極と第３給電端子との接続を、前述した異方性導電接着剤で行い、第１と第２給電端子の端子対と、第２と第３給電端子の端子対とを個別に制御して、第１と第２圧電素子に、異なる給電を行える様にしたことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の撓み振動型エキサイタは、前述した第１と第４電極の電極構造と、第２と第３電極の電極構造をそれぞれ同じ形状とし、第２給電端子の両側に第１と第３給電端子を対象配置し、さらに、第１と第２圧電素子の向きを変えて、シムの両面に配置することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の撓み振動型エキサイタは、前述した給電端子を筐体内から突出させて、他の部材を前記筐体内に収容することで、ビームの一端を固定して、ビームの他端を自由端とする構成としたことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の撓み振動型エキサイタの製造方法は、シムと、当該シムに貼り付けた、第１電極と第２電極で圧電層を挟持した第１圧電素子と、当該第１圧電素子に給電を行うための給電端子とを有するビームとを備え、この給電端子から給電を行うことで、シムを励振させる撓み振動型エキサイタの製造方法において、所定の間隙で配置された２つのフレーム基部間に支持するリードフレームから、シムの端部で分割して形成された分割片からなる、第１電極に接続する第１給電端子と、第２給電端子が一体に形成されたシムとをそれぞれ形成するシム形成工程と、  第１給電端子と第１電極とを対応させて異方性導電接着剤で導電接着するとともに、第１圧電素子とシムの一方の主面を異方性導電接着剤で導電接着してビームを形成する圧電素子接着工程と、フレーム基部からビームを分離する切断分
離工程とを有することを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の撓み振動型エキサイタの製造方法は、前述したシム形成工程で分離形成される、第１給電端子と、第２給電端子が一体に形成されたシムが、それぞれ反対側のフレーム基部で支持する様に配置されていることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明の撓み振動型エキサイタの製造方法は、前述した圧電素子接着工程の後に、第１圧電素子における圧電層を分極する分極処理工程を有することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明の撓み振動型エキサイタは、前述したビームが、第３電極と第４電極で圧電層を挟持した第２圧電素子をさらに備え、第１圧電素子における第２電極と、第２圧電素子における第３電極とをシムの表裏両主面と対面させて貼り付けたバイモルフ型ビームであり、前述したシム形成工程が、第１と第２給電端子とともに、シムの端部で分割して形成された他の分割片からなる第３給電端子を形成する工程を含み、前述した圧電素子形成工程が、第１給電端子と第１電極とともに、第３給電端子と第４電極とをそれぞれ対応させて異方性導電接着剤で導電接着し、第１圧電素子とシムの一方の主面と、第２圧電素子とシムの他方の主面をそれぞれ異方性導電接着剤で導電接着してビームを形成する工程であることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明の撓み振動型エキサイタの製造方法は、前述した第１と第３給電端子と、第２給電端子が一体に形成されたシムとが、それぞれ反対側のフレーム基部で支持する様に配置されていることを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明の撓み振動型エキサイタの製造方法は、前述した圧電素子接着工程の後に、第１圧電素子とともに第２圧電素子における圧電層を同時に分極する分極処理工程を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の撓み振動型エキサイタの構成を採用することにより、このエキサイタを構成する第１、第２圧電素子への給電路を２次元配置とすることができる。したがって、薄型の圧電型撓み振動型エキサイタを提供することができる。
【００３２】
また、シムと圧電素子の接着に異方性導電接着剤を用いるため、シムと圧電素子の接着と電極の導電接続を１つの工程で行うことができ、組み立て工程の削減が可能になる。さらに、シムの一部を給電端子として利用しているため、組み立て工程後に圧電素子の分極処理を行うことができる。そのため、圧電素子の性能を落とさずにエキサイタを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、この本発明の撓み振動型エキサイタの構成について、図面を用いて説明する。
【００３４】
まず、本実施例における撓み振動型エキサイタの構成例について説明する。
図１は、第１の実施例として本発明の撓み振動型エキサイタのビーム構成を示す図面であり、図１（ａ）は、このビームの構成を示す断面図、図１（ｂ）は、圧電素子の電極パターンを示した平面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）で示す圧電素子の電極パターンと対応して分割されたシムの平面図を示している。
【００３５】
図１（ａ）に示すように、ビームの第１圧電素子１２は、圧電層を第１電極１３ａと第２電極１３ｂで挟持した構成となっており、この第１圧電素子１２とシム１１を異方性導
電接着剤１４を用いて接着した構造となっている。第１圧電素子１２に形成される第１電極１３ａと第２電極１３ｂは、図１（ｂ）に示すようにシム１１側の電極と対向するために同一平面上に形成されている。また、シム１１を分割して形成する電極は、図１（ｃ）に示すように、図１（ｂ）に示す圧電素子１２に形成された第１、第２電極１３ａ、１３ｂと対応する形状の第１給電端子１７ａと第２給電端子１７ｂに分割されている。
【００３６】
本実施例に場合の電気的接続形態は、第１圧電素子１２の第１電極１３ａと第２電極１３ｂは異方性導電接着剤１４中の導電粒子１５により、シム１１を分割して形成した第１給電端子１７ａと第２給電端子１７ｂとにそれぞれ接続している。エキサイタを駆動する場合は、シム１１の第１給電端子１７ａと第２給電端子１７ｂにそれぞれ駆動信号を印加することで第１圧電素子１２を駆動することができる。
【００３７】
次に、第２の実施例としてシムの両面に第１、第２圧電素子を貼り付けたバイモルフ型ビームについて図２を用いて説明する。図２（ａ）は、このバイモルフ型ビームの構成を示す断面図である。図２（ｂ）は、この構成の場合における第１、第２圧電素子の電極パターンを示した平面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）で示す第１、第２圧電素子の電極パターンと対応して電極を形成したバイモルフ用シムの平面図を示している。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、本発明のバイモルフ型ビーム２０の第１圧電素子１２は、圧電層を第１電極１３ａと第２電極１３ｂで挟持した構成となっており、第２圧電素子２２は、圧電層を第３電極２３ａと第４電極２３ｂで挟持した構成となっている。このように構成された第１圧電素子１２と第２圧電素子２２をバイモルフ用シム２１の両面に異方性導電接着剤１４を用いて接着した構造となっている。バイモルフ用シム２１と第１、第２圧電素子１２、２２に形成されたそれぞれの電極は、異方性導電接着剤１４中の導電粒子１５によってバイモルフ用シム２１の給電端子とそれぞれ導電接続される構造になっている。導電接続の構造については後述する。
【００３９】
また、第１、第２圧電素子１２、２２は、図２（ｂ）に示すようにシム側の電極と対向するために同一平面上に形成されている。第１圧電素子１２と第２圧電素子２２はバイモルフ用シム２１に反転させて貼り付けるため、電極パターンが重ならないために同じ電極パターンを形成しておけば良く、第１圧電素子１２、第２圧電素子２２ともに同じ形状の圧電素子を用いることができる。
【００４０】
さらに、バイモルフ用シム２１に形成する給電端子は、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）に示す第１、第２圧電素子１２、２２に形成された第１、第２電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂと対応する形状に第１給電端子２４ａ、第２給電端子２４ｂ、第３給電端子２４ｃの３つの給電端子に分割されている。
【００４１】
次に、このバイモルフ型ビーム２０の構成における電気的接続形態について説明する。
図２（ａ）に示すように、第１圧電素子１２の第１電極１３ａは、バイモルフ用シム２１を分割して形成された第１給電端子２４ａに接続され、第１圧電素子１２の第２電極１７ｂはバイモルフ用シム２１に形成された第２給電端子２４ｂに接続されている。また第２圧電素子２２に形成されている第３電極２３ａは、バイモルフ用シム２１の第３給電端子２４ｃに接続され、第４電極２３ｂはバイモルフ用シム２１の第２給電端子２４ｂに接続されている。以下にさらに詳しく導電接続形態について説明する。
【００４２】
本発明の撓み振動型エキサイタにおけるビーム構成および導電接続形態について説明する。図３は、前記バイモルフ型ビーム２０およびそれを備えた電極構造を更に分かりやすく図解したもので、図３（ａ）は、本発明の撓み振動型エキサイタに用いるバイモルフ型ビーム２０の構成を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、このバイモルフ型ビーム２０の第
１、第２圧電素子１２、２２の電極パターンを示した斜視図である。またここでは圧電素子をシム両面に搭載したバイモルフ型ビームについて説明するが、図１に示した１つの圧電素子をシムの片面にのみ貼り付けたビームの場合についても同様であり、その場合は図３で示した片面側の構造と同じである。
【００４３】
図３（ａ）図３（ｂ）に示す様に、シム端部２５には、先に示した第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃが一線に並べて配置してある。そして、バイモルフ用シム２１上面の第１圧電素子１２における複数枚の第１電極１３ａは、図に示すＡ位置で束ねられて、第１給電端子２４ａと接続している。バイモルフ用シム２１下面の第２圧電素子２２における複数枚の第３電極２３ｂも、第１圧電素子１２と同様にＡ位置で束ねられて、第３給電端子２４ｃと接続している。また、第１圧電素子１２の第２電極１３ｂと第２圧電素子２２の第４電極２３ｂは、図３（ｂ）では一部分しか見えないが、Ｂ位置でそれぞれ束ねられて、第２給電端子２４ｂと接続している。
【００４４】
上記説明の様に接続することによって、第１給電端子２４ａからは第１電極１３ａに導通し、第３給電端子２４ｃからは第３電極２３ａに導通する個別の端子として機能させることができる。それに加えて、第２給電端子２４ｂは、第１圧電素子１２と第２圧電素子２２の第２電極１３ｂ、第４電極２３ｂと接続し、共通端子として機能させることができる。
【００４５】
次に前記構成で形成されたビームを筐体に固定し、撓み振動型エキサイタとした場合の構造について説明する。図４は本発明の撓み振動型エキサイタの構造を示す断面図である。この図ではシムの両面に圧電素子を貼り付けたバイモルフ型ビームを２本用いた場合について記載しているが、圧電素子をシムに片面だけに貼り付けた場合のビームやビームを１本だけ用いた場合にも適応できる。以下図４を用いてバイモルフ型ビームを２本用いた場合について説明する。
【００４６】
図４に示すように、本実施例の撓み振動型エキサイタは、電気絶縁特性を有する樹脂製の筐体３０内に、圧電型の撓み振動型エキサイタの振動梁として機能する様に、２本のバイモルフ型ビーム２０が保持領域３１でシム端部２５を保持固定する構成となっている。
【００４７】
この撓み振動型エキサイタは、筐体３０の片側の保持領域３１から筐体３０の外へ図３（ａ）に示すように同一平面上に第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃが露出している状態となる。この第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃに外部信号源からの電気信号を接続し、第１、第２圧電素子１２、２２に給電する。
【００４８】
このように、外部信号源との接続部を筐体３０の保持領域３１の外側で行うことが出来るため、バイモルフ型ビーム２０を、非常に狭い範囲の保持領域３１で支持することができ、従来例と比べて撓み振動型エキサイタの外形を小さく、かつ薄くすることができる。
【００４９】
以上に詳述したように、本発明の撓み振動型エキサイタは、圧電素子を駆動するための給電端子が、シムの一部分を分割してシム端部に一線上にまとめて配置しているので、エキサイタ自体の厚みを薄型にできる。
【００５０】
したがって、ビームを固定する筐体の保持領域は、狭い領域で十分となる。したがってビーム有効長を極力大きくでき、エキサイタの固有振動の１次共振周波数を低くすることができ、音域の広い撓み振動型エキサイタを提供できる。
【００５１】
なお、本発明は単層圧電素子を用いた撓み振動型エキサイタであっても適用できる。
【００５２】
次に、本発明の撓み振動型エキサイタのビームの製造方法を図面に基づいて説明する。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、エキサイタにおけるビームの製造工程を示す工程図である。また、図６は、図５（ａ）〜図５（ｄ）で製造されたバイモルフ型ビームのシム端部の構成を示す上部平面図である。
【００５３】
まず、図５（ａ）に示すように、目的の形状のシムを作製するための原型４０を作成する。この原型４０は、１枚の金属板材あるいはＸ方向に長いロール状の金属板材をプレス抜き等の手段を用いて、シム形成部４２の上下に第１基部４１ａと第２基部４１ｂを有するリードフレームを成型して得ることができる。
【００５４】
次いで、図５（ｂ）に示す様に、シム部４３と給電端子部４４とに区分して図に示す所望の形状を得る。なお、本工程では、シム部４３側は第２基部４１ｂと繋がり、給電端子部４４側を、第１基部４１ａと繋がるリードフレームとする。また、本工程で、給電端子部４４は、プレス抜き等でシムから分割して形成する。
【００５５】
次いで、図５（ｃ）に示す様に、シム部４３の両面に第１、第２圧電素子１２、２２（本図では、第１圧電素子１２のみを示している）を異方性導電接着剤を用いて接着する。異方性導電接着剤による接合方法については、後述する。
【００５６】
次いで、図５（ｄ）に示す様に、第１基部４１ａと第２基部４１ｂを切り離し、図６に示す第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃを有する、図５（ｄ）に示す複数個のビームを同時に得ることができる。
【００５７】
次に、図５（ｃ）におけるシム部４３と第１、第２圧電素子１２、２２との導電接着方法を図７を用いて説明する。図７（ａ）〜図７（ｄ）は、バイモルフ型ビームにおけるバイモルフ用シム２１と第１圧電素子１２、第２圧電素子２２の導電接着工程を示す工程図である。なお、本図面は、図５で示すリードフレームの１つのシム形成部４２から得られるバイモルフ用シム２１のみを示している。
【００５８】
まず、図５（ｂ）の工程で得られたリードフレームのシム部４３に、フィルムまたはペースト状の異方性導電接着剤１４をシム部４３両面に配設する。ここでは、導電粒子１５が混入された異方性導電接着剤１４を、シルクスクリーン印刷もしくはディスペンサーでシム部４３に塗布する。
【００５９】
次に、図７（ｂ）に示す様に、図７（ａ）で得た構成体における異方性導電接着剤１４の上面に第１圧電素子１２、下面に第２圧電素子２２を搭載する。このとき、第１、第２圧電素子１２、２２に設けた各第１〜第４電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂとバイモルフ用シム２１に設けた第１〜第３給電端子２３ａ〜２３ｃをそれぞれ位置合わせして搭載する。
【００６０】
次に、図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）で得られた構成体を圧着テーブル５１上に置き、加熱加圧機５０により第１圧電素子１２と第２圧電素子２２および異方性導電接着剤１４を同時に熱圧着する。
【００６１】
上記工程を経て、図７（ｄ）に示すようなバイモルフ用シム２１の両面に第１圧電素子１２と第２圧電素子２２が熱圧着されたバイモルフ型ビーム２０を得る。同時に、異方性導電接着剤１４に混入した導電粒子１５が、第１〜第３給電端子２３ａ〜２３ｃと第１、第２圧電素子１２、２２における第１〜第４電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂとを接続して、給電端子と電極との導通を取ることができるようになる。
【００６２】
この様にして、バイモルフ用シム２１と第１、第２圧電素子１２、２２の接合と、第１〜第３給電端子２３ａ〜２３ｃと第１、第２圧電素子１２、２２における第１〜第４電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ（図２参照）との導通接続を同時に行うことが出来るため、本実施例によれば、エキサイタの製造工数を低減することができる。
【００６３】
上記説明においては、異方性導電接着剤１４を介して、バイモルフ用シム２１の両面に第１、第２圧電素子１２、２２を載置するバイモルフ型ビーム２０の製造方法を示したが、図１に示すようなシム１１の片面にのみ第１圧電素子１２を搭載するビーム１０についても同様の工程で製造することができる。
【００６４】
次に、本発明の撓み振動型エキサイタの分極処理工程とエキサイタの駆動形態について説明する。図８は本発明による圧電型撓み振動型エキサイタの分極処理方法を示す図面である。なお、本図に示す、５２は分極用電源、５３は分極電圧印加時の突入過電流制限抵抗を示している。
【００６５】
まず、本発明の撓み振動型エキサイタの分極処理工程について説明する。
図８に示す様に、第２給電端子２４ｂに正極、第１給電端子２４ａに負極を繋ぎ電圧を印加し、同時に第３給電端子２４ｃに正極、第２給電端子２４ｂに負極を繋ぎ電圧を印加する。この様な回路で接続し圧電素子に電圧を印加することによって、第１圧電素子１２と第２圧電素子２２を逆方向に分極することができる。本発明の撓み振動型エキサイタは、これら各端子対に異なる給電を行える様になっているからこそ、上記分極処理工程を行うことができるのである。
【００６６】
次に、本願発明の撓み振動型エキサイタにおける分極処理工程が、従来の構成に比べて優位に作用する理由について説明する。
従来の撓み振動型エキサイタでは、各ビームに対する給電端子が２つであったため、分極処理工程により各第１、第２圧電素子を分極した後に、シムにこの第１、第２圧電素子を貼り合わせなくてはならなかった。
【００６７】
この様にして構成された従来の撓み振動型エキサイタは、第１、第２圧電素子の貼り合わせ工程で、例えば熱圧着により両部材を貼り合わせようとした場合、この工程における熱によってせっかく分極させた第１、第２圧電素子の分極性能が低下、または消失してしまうという不具合が生じる。
【００６８】
それに対し、本発明の撓み振動型エキサイタは、３つの第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃ（図３（ａ）参照）を有するので、図８に基づき説明したように、第１、第２圧電素子１２、２２を熱圧着により接着した後に、分極処理することができる。したがって、本発明の構成によれば、従来の撓み振動型エキサイタの製造の際に問題となる、熱圧着における分極消失の虞がなくなり、信頼性の高いエキサイタを製造することができる。
【００６９】
また、このバイモルフ型ビームを駆動する場合には、図３（ａ）に示す第１給電端子２４ａと第３給電端子２４ｃを共通接続し、これらと第２給電端子２４ｂに撓み振動型エキサイタの駆動信号を印加することで、第１、第２圧電素子１２、２２を同相駆動させてバイモルフ型ビーム２０を振動させることができる。
【００７０】
以上の説明からも明白なように、本発明の撓み振動型エキサイタと従来構成との相違点は、第１、第２圧電素子１２、２２における一対の電極に接続された第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃの引き出し構成にある。
【００７１】
さらに第１、第２圧電素子１２、２２の接着に異方性導電接着剤１４を用いることで、
バイモルフ用シム２１への貼り付け工程時に同時に各第１から第４電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂと第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃを電気的接続も行うことができ、製造工程を少なくすることが出来る。
【００７２】
さらに、第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃをバイモルフ用シム２１の端部から取り出すことが出来るため、厚み方向の寸法が少なくて済み、バイモルフ型ビーム２０を収納する筐体を含めて薄型のエキサイタを提供することができる。
【００７３】
さらに第１、第２圧電素子１２、２２の第１から第４電極１３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂをバイモルフ用シム２１の第１から第３給電端子２４ａ〜２４ｃによってそれぞれ独立して取り出せるために、組み立て工程後に第１、第２圧電素子１２，２２の分極工程を行うことができるため、貼り付け工程時の加熱などでの分極の消失があっても第１、第２圧電素子１２、２２の圧電特性を損なわずにエキサイタを製造することが可能になる。したがって品質およびコストに優れた極めて薄型の撓み振動型エキサイタを提供することができる。
【００７４】
以上に示したバイモルフ型撓み振動エキサイタの本願発明の特有の効果は、図１に示した撓み振動型エキサイタも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の撓み振動型エキサイタのビームの構造を示す断面図と、圧電素子とシムの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の撓み振動型エキサイタのバイモルフ型ビームの構造を示す断面図と、圧電素子とシムの構成を示す平面図である。
【図３】本発明の撓み振動型エキサイタのバイモルフ型ビームの斜視図と、このビームの電極配置形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の撓み振動型エキサイタの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の撓み振動型エキサイタのビームの製造工程を示す工程図である。
【図６】図５の工程で完成したビームのシム端部の詳細平面図である。
【図７】本発明の撓み振動型エキサイタのビームにおけるシムと圧電素子の導電接着工程を示す工程図である。
【図８】本発明の撓み振動型エキサイタのビームにおけるビームの分極処理工程を示す図面である。
【図９】従来の撓み振動型エキサイタの構成を示す断面図、ビームの上部平面図、およびビームの断面図である。
【図１０】従来の撓み振動型エキサイタの他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０    ビーム
１１    シム
１２    第１圧電素子
１３ａ  第１電極
１３ｂ  第２電極
１４    異方性導電接着剤
１５    導電粒子
１６    シム端部
１７ａ  第１給電端子
１７ｂ  第２給電端子
２０    バイモルフ型ビーム
２１    バイモルフ用シム
２２    第２圧電素子
２３ａ  第３電極
２３ｂ  第４電極
２４ａ  第１給電端子
２４ｂ  第２給電端子
２４ｃ  第３給電端子
２５    シム端部
３０    筐体
３１    保持領域
４０  原型
４１ａ  第１基部
４１ｂ  第２基部
４２  シム形成部
４３  シム部
４４  給電端子部
５０  加熱加圧機
５１  圧着テーブル
５２  分極用電源
５３  突入過電流制限抵抗
【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】
2007243781.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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