(57)【要約】【課題】圧電型エキサイタの圧電体とシム基板の接合にＡＣＦあるいはＡＣＰを用いた圧電型エキサイタにおいて、前記ＡＣＦあるいはＡＣＰの接合熱圧着時の圧縮量、すなわち、高さの制御を厳密にして、かつ、ＡＣＦあるいはＡＣＰの使用量を削減する。【解決手段】レジスト膜等による段差がＡＣＦを介してシムに圧電体を熱圧着する際のストッパーの役目をして、ＡＣＦの圧縮量および圧縮高さの制御が可能になり、前記シムと圧電体電極とのＡＣＦによる導電接合を最適条件で行うことが出来る。この結果、常に安定したＡＣＦの接触抵抗が得られ、バイモルフの総厚の厳密な管理を行うことができるので、品質の優れた圧電型エキサイタを提供できる。さらに、ＡＣＦを部分的に使用するのでＡＣＦの使用量が削減できコストダウンができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極パターンを有する樹脂基板より成るシムを中心素材として、前記シムの片面あるいは両面に圧電体を貼り付ける構造の圧電型エキサイタにおいて、前記圧電体を貼り付けるシムの接合面には部分的に層状の段差を設け、前記段差が低い箇所にＡＣＦを配設したことを特徴とする圧電型エキサイタ。
【請求項２】
前記部分的段差は、前記シムの電極パターン上にレジスト膜で形成したことを特徴とする請求項１に記載の圧電型エキサイタ。
【請求項３】
前記シムと前記圧電体の接合面は、前記ＡＣＦを配設しない段差部分にのみ接着層を配設することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電型エキサイタ。
【請求項４】
前記段差を形成したシムと前記圧電体の接合面は、前記段差部外に前記ＡＣＦを配設し、かつ、前記段差部のレジスト膜上に接着層を配設して前記シムと前記圧電体の接合面を熱圧着することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の圧電型エキサイタ。
【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圧電型エキサイタの構造に関する。
【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励振する圧電型エキサイタが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１に開示されている圧電型エキサイタは圧電体の素材に関するものであるが、前記圧電型エキサイタの基本構造は従来の一般的なバイモルフ圧電型エキサイタと同じである。以下、特許文献１に開示されている従来の圧電型エキサイタの構造例を図５に基づいて説明する。
【０００４】
図４は従来のバイモルフ圧電型エキサイタの構成を示す断面図である。図４において、２枚の圧電体４２ａおよび４２ｂはそれぞれの圧電体両面に、上面電極４２１ａ、下面電極４２３ａおよび上面電極４２１ｂ、下面電極４２３ｂが形成され、前記圧電体４２ａおよび４２ｂはシムと呼称される板状基板４１の両面に接着層により接着されている。
【０００５】
一般的にシム４１は導電性金属板である。また、前記接着層は導電性接着剤であり、前記シム４１を挟んで圧電体４２ａおよび４２ｂがシム４１を中心とする対称面に導電性接着剤で貼り付けてある。従って、前記シム４１の端部を前記下面電極４２３ａおよび４２３ｂのひとつの給電点とし、上面電極４２１ａおよび４２１ｂを他の給電点としている。
【０００６】
さらに従来の一般的なバイモルフ圧電型エキサイタの詳細構造を図５および図６にもとづいて説明する。
図５は従来のバイモルフ圧電型エキサイタの斜視図である。
５１は金属板などの導電性シムである。５２ａおよび５２ｂはシム５１の両面に各々貼り付ける積層型圧電体であり、前記シム５１に対して対称構造である。従って、以下の説明は圧電体５２ａおよび５２ｂについて同一の説明となる。
【０００７】
５２１は圧電体５２ａの第１上面電極、５２２は第２上面電極である。５２３は圧電体５２ｂの下面電極である。５２５ａ、５２６ａ、５２５ｂ、５２６ｂは側面電極であり、後述のように積層型圧電体５２ａおよび５２ｂの内部電極をそれぞれ上面電極５２１、５２２あるいは下面電極５２３に導通接続する。５３は接着層である。
【０００８】
すなわち、圧電体５２ａあるいは５２ｂを駆動する一方の電極は側面電極５２５ａあるいは５２５ｂを経て下面電極５２３に導通している。他方の電極は側面電極５２６ａあるいは５２６ｂを経て圧電体５２ａあるいは５２ｂの各第２上面電極５２２に導通している。
【０００９】
図６は図５に示した従来のバイモルフ圧電型エキサイタの断面図である。圧電体５２はシム５１に対して対称構造であるから、シム５１の上面の構造のみ説明する。
前記圧電体５２は積層型圧電体であるから、圧電体５２の内部には層間に内部電極５２８が配設されている。側面電極５２５あるいは５２６はこの内部電極５２８を１層おきに接続している。すなわち、側面電極５２５は内部電極を含めて下面電極５２３に導通集約し、側面電極５２６は前記下面電極５２３と対向する電極を第２上面電極５２２に導通集約している。
【００１０】
従って、接着層５３を介して圧電体５２を導電性のシム５１に接着後に側面電極５２５とシム５１を導電ペースト５４で導通する。この結果、シム５１と第２上面電極５２２が対向する圧電体電極の給電点となる。
【００１１】
シム５１がガラスエポキシ材等絶縁性基板の場合は、シム５１表面に導電性膜による電極を成形することで、金属板などの導電性シムと同じ導電性機能を得ている。
【００１２】
なお、接着層５３に導電性接着剤を使用することでシム５１と下面電極５２３の接合と導通を同時に行うこともできるので、導電ペースト５４の工程を省略する場合もある。
さらに、シム５１がガラスエポキシ材等絶縁性基板の場合は、前記シム５１表面の導電性膜を分割成形して、ＡＣＦ（異方性導電膜）あるいはＡＣＰ（異方性導電ペースト）により圧電体５２の対向する電極を前記シム５１表面の分割形成した導電性膜に各々導通することもある。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−２９３６３２号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来のバイモルフ圧電型エキサイタの製造には、圧電体５２をシム５１に接着層５３で貼り付けた後に側面電極５２５とシム５１を導電ペースト５４で導通する工程が必要である。
あるいは、圧電体５２の側面電極５２６がシム５１と導通することを避けてシム５１と下面電極５２３の導電接着が必要である。
あるいは、シム５１に絶縁性基板を使用して、前記シム５１表面に導電膜を分割形成し、シム５１と圧電体５２が接する面全体にＡＣＦあるいはＡＣＰを貼り付けあるいは塗布して圧電体５２の対向する電極を前記シム５１表面に分割形成した導電膜に各々導通する必要がある。
【００１５】
特に、ＡＣＦあるいはＡＣＰを用いたモノモルフあるいはバイモルフ圧電型エキサイタの製造においては、圧電体５２のほぼ全面にＡＣＦあるいはＡＣＰを用いていた。ＡＣＦあるいはＡＣＰは接着性バインダー中に微小粒径導電材を混入していて、異方性導電特性を得るためには圧縮量、すなわち、高さ制限の規制が厳密でなければならない。また、従来は圧電体５２の全面に施すことで高価なＡＣＦあるいはＡＣＰの使用量も多く、無駄が多かった。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、圧電型エキサイタの圧電体とシム基板の接合にＡＣＦあるいはＡＣＰを用いた圧電型エキサイタにおいて、前記ＡＣＦあるいはＡＣＰの接合熱圧着時の圧縮量、すなわち、高さの制御を厳密にして、かつ、ＡＣＦあるいはＡＣＰの使用量を削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の圧電型エキサイタは、基本的には下記記載の要件を採用するものである。
電極パターンを有する樹脂基板より成るシムを中心素材として、前記シムの片面あるいは両面に圧電体を貼り付ける構造の圧電型エキサイタにおいて、前記圧電体を貼り付けるシムの接合面には部分的に層状の段差を設け、前記段差が低い箇所にＡＣＦを配設したことを特徴とする。
【００１８】
前記部分的段差は、前記シムの電極パターン上にレジスト膜で形成したことを特徴とする。
【００１９】
前記シムと前記圧電体の接合面は、前記ＡＣＦを配設しない段差部分にのみ接着層を配設することを特徴とする。
【００２０】
前記段差を形成したシムと前記圧電体の接合面は、前記段差部外に前記ＡＣＦを配設し、かつ、前記段差部のレジスト膜上に接着層を配設して前記シムと前記圧電体の接合面を熱圧着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
すなわち、本発明によれば、レジスト膜等による段差がＡＣＦを介してシムに圧電体を熱圧着する際のＡＣＦの圧縮高さ制御のストッパーの役目をして、ＡＣＦの圧縮量および圧縮高さの制御が可能になり、前記シムと圧電体電極とのＡＣＦによる導電接合を最適条件で行うことが出来る。この結果、常に安定したＡＣＦの接触抵抗が得られ、バイモルフの総厚の厳密な管理を行うことができるので、品質の優れた圧電型エキサイタを提供できる。さらに、ＡＣＦを部分的に使用するのでＡＣＦの使用量が削減できコストダウンができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図１から図３を用いて説明する。
図１は本発明の圧電型エキサイタの層構造を示す斜視図であって、１００は圧電型エキサイタである。１１はシム、１２ａおよび１２ｂは積層型の圧電体であって、圧電型エキサイタ１００を形成する主要部材である。１３は段差を形成する薄膜で、レジスト膜等で形成する。１４および１５はＡＣＦであり、前記レジスト膜１３とＡＣＦ１４および１５はシム１１と圧電体１２ａ、１２ｂとの接合層である。各部の面の様子が明らかなようにそれぞれの層状に分離して描画してある。
【００２３】
シム１１は素材が樹脂基板、例えばガラスエポキシ基板で、１１１ａおよび１１１ｂはシム１１の上に形成した薄膜電極である。１２１は圧電体１２ａの第１上面電極、１２２は第２上面電極であり、第１上面電極１２１は圧電体１２ａの上面面積の大半を占めている。第２上面電極１２２は圧電体１２ａの一端部の上面面積の一部に形成してある。
【００２４】
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂは圧電体１２ａの側面電極であって、積層構造の圧電体１２ａの各層間の対向する電極を集約接続している。ここでは側面電極１２１ａと１２２ａが同一層電極であり、１２１ｂと１２２ｂが対向する電極である。
【００２５】
１２３は圧電体１２ｂの第１下面電極であり、１２４は第２下面電極である。第１下面電極１２３は圧電体１２ｂの下面面積の大半を占めていて、第２下面電極１２４は圧電体１２ｂの一端部の下面面積の一部に形成してある。
【００２６】
１２３ａ、１２３ｂ、１２４ａ、１２４ｂは圧電体１２ｂの側面電極であって、積層構造の圧電体１２ｂの各層間の対向する電極を集約接続している。ここでは側面電極１２３ａと１２４ａが同一層電極であり、１２３ｂと１２４ｂが対向する電極である。
【００２７】
つまり、圧電体１２ａおよび１２ｂは表裏対称構造であって、シム１１の両面にシム１１を中心素材として同一構造の圧電体１２ａおよび１２ｂを貼り付けて圧電型エキサイタ１００を形成するのである。
【００２８】
レジスト膜１３およびＡＣＦ１４および１５はシム１１上の薄膜電極１１１ａ、１１１ｂの上面に配設する。すなわち、薄膜電極１１１ａ、１１１ｂを形成したシム１１上の上面に圧電体１２ａの長手方向より短い高分子材のレジスト膜を形成した後に、ＡＣＦ１４および１５を前記レジスト膜の長手端部に隣接して貼り付けるのである。なお、後述するが、シム１１に圧電体１２ａを貼り付ける前にレジスト膜１３の上面には接着層を形成する。
【００２９】
これらシム１１および、接合層のレジスト膜１３、ＡＣＦ１４、１５および圧電体１２ａの各層を熱圧着することで、圧電体１２ａの側面電極１２１ａと１２１ｂはＡＣＦ１４を介してシム１１上の薄膜電極１１１ａおよび１１１ｂにそれぞれ分離して導通する。
また、側面電極１２２ａと１２２ｂはＡＣＦ１５を介してシム１１上の薄膜電極１１１ａおよび１１１ｂにそれぞれ分離して導通する。
すなわち、側面電極１２１ａと１２２ａはＡＣＦ１４、１５を介して薄膜電極１１１ａで導通している。同様に、側面電極１２１ｂと１２２ｂはＡＣＦ１４、１５を介して薄膜電極１１１ｂで導通している。
【００３０】
シム１１と圧電体１２ｂの接合もシム１１と圧電体１２ａの接合構造は全く同じであるが、図面が煩雑となるので接合層のレジスト膜とＡＣＦは省略してある。
【００３１】
図２は本発明の圧電型エキサイタの断面図である。図は圧電型エキサイタの長手方向を示し、シム１１両面の圧電体１２は対称構造であるから、片面のみの説明とし、符号は図１に準ずる。
【００３２】
素材がガラスエポキシ基板のシム１１表面に形成した薄膜電極１１１上に高分子材等のレジスト膜１３を形成し、前記レジスト膜１３に隣接してＡＣＦ１４および１５を貼り付け配設する。このＡＣＦはＡＣＰであっても良く、ＡＣＰの場合は印刷で配設する。
【００３３】
レジスト膜１３はＡＣＦ熱圧着時の最適な厚さに形成する。レジスト膜１３上の１３１は接着層であって、エポキシ樹脂系の接着剤を印刷またはディスペンサーで塗布あるいは接着シートを貼り付ける。レジスト膜１３と接着層１３１の総厚が圧電体１２をシム１１に熱圧着したときのＡＣＦの厚みのストッパーとなるが、接着層１３１は極めて薄いので熱圧着時のＡＣＦの圧着厚み制御は前記レジスト膜１３の厚みで決まる。
【００３４】
図３は本発明の圧電型エキサイタのシムと圧電材の熱圧着の工程図である。図は圧電型エキサイタの長手方向を示し、シム１１両面の圧電体１２は対称構造であるから、片面のみの説明とし、符号は図１および図２に準ずる。
【００３５】
図３において、（ａ）は圧電型エキサイタ形成の最初の工程で、シム１１表面に薄膜電極１１１が形成してある。
【００３６】
（ｂ）は次の接合層配設工程で、まず、薄膜電極１１１上にレジスト膜１３を形成し、レジスト膜１３上に接着層１３１の接着シートを貼り付ける。次いで前記レジスト膜１３に隣接してＡＣＦ１４および１５を貼り付け配設する。なお、接着層１３１が接着剤の場合はＡＣＦ１４および１５を貼り付け配設後に接着剤を塗布する。
【００３７】
（ｃ）は最後の熱圧着工程で、薄膜電極１１１を形成したシム１１上に接合層のレジスト膜１３を形成し、接着層１３１、ＡＣＦ１４、１５を配設後に圧電体１２を載置して熱圧着装置３１で加熱加圧する。この加熱加圧時にレジスト膜１３が熱圧着装置３１の押圧高さのストッパーとして働き、ＡＣＦ１４、１５が必要以上に圧着されることが無いのである。
【００３８】
すなわち、本発明は、圧電型エキサイタのシム基板にレジスト膜等により部分的に層状の段差を設け、ＡＣＦにより圧電体とシム基板の部分的な導電接合を行うので、レジスト膜等による段差がＡＣＦを介してシムに圧電体を熱圧着する際のストッパーの役目をして、ＡＣＦの圧縮量および圧縮高さの制御が可能になり、前記シムと圧電体電極とのＡＣＦによる導電接合を最適条件で行うことが出来る。この結果、常に安定したＡＣＦの接触抵抗が得られ、バイモルフの総厚の厳密な管理を行うことができるので、品質の優れた圧電型エキサイタを提供できる。さらに、ＡＣＦを部分的に使用するのでＡＣＦの使用量が削減できコストダウンができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の圧電型エキサイタの層構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の圧電型エキサイタの断面図である。
【図３】本発明の圧電型エキサイタのシムと圧電材の熱圧着の工程図である。
【図４】従来のバイモルフ圧電型エキサイタの構成を示す断面図である。
【図５】従来のバイモルフ圧電型エキサイタの斜視図である。
【図６】従来のバイモルフ圧電型エキサイタの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１００                                圧電型エキサイタ
１１、４１、５１                      シム
１１１ａ、１１１ｂ                    薄膜電極
１２、１２ａ、１２ｂ、４２ａ、４２ｂ、５２、５２ａ、５２ｂ、    圧電体
１２１、５２１                        第１上面電極
１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａ、１２３ｂ、１２４ａ、１２４ｂ、５２５、５２５ａ、５２６ａ、５２５ｂ、５２６、５２６ｂ    側面電極
１２２、５２２                        第２上面電極
１２３                                第１下面電極
１２４                                第２下面電極
１３                                  レジスト膜
１３１、５３                          接着層
１４、１５                            ＡＣＦ
４２１ａ、４２１ｂ                    上面電極
４２３ａ、４２３ｂ、５２３            下面電極
【図１】
2007329525.tif 000003
【図２】
2007329525.tif 000004
【図３】
2007329525.tif 000005
【図４】
2007329525.tif 000006
【図５】
2007329525.tif 000007
【図６】
2007329525.tif 000008