CN113054091A - 压电设备及mems设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种压电设备及MEMS设备，能够实现小型化。压电设备具备：第一基板，包括第一面，所述第一面配置有压电元件以及连接于所述压电元件的第一电极的；第二基板，包括第二面，所述第二面配置有连接于控制电路的第二电极；以及第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述第三基板包括与所述第一面接合的第三面以及与所述第二面对置的第四面，所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；以及第三电极，设置于所述贯穿孔并连接于所述第一电极，所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。

Description

压电设备及MEMS设备
技术领域
本发明涉及压电设备及MEMS(微机电***)设备。
背景技术
以往，已知有安装有MEMS设备的电子设备，该MEMS设备具备MEMS元件。
例如，专利文献1所记载的电子设备为打印机，并具备喷出墨而在记录介质上形成图像的记录头。
该记录头中，以面对供给墨的压力室的方式设置致动器单元，并通过致动器单元使压力室的压力变化而使墨从设置于压力室的喷嘴喷出。
该致动器单元是设置有压电元件作为MEMS元件的压电设备，并具备：面对压力室设置的振动板、设置于振动板的压电元件、控制压电元件的驱动IC以及配置在振动板与驱动IC之间的密封板。
密封板具有与振动板对置的面以及贯穿与驱动IC对置的面的贯穿孔，在该贯穿孔中设置有贯穿布线。另外，在密封板的与振动板对置的面上设置有与贯穿布线导通的导电膜，该导电膜经由凸起电极与设置在振动板的独立端子导通。另一方面，在密封板的与驱动IC对置的面上设置有与贯穿布线导通的上表面侧布线，且上表面侧布线连接于驱动IC的IC端子。并且，密封板在与振动板对置的面之中的外周部分设置有感光性粘接剂，并通过该感光性粘接剂而粘接并接合于振动板。
专利文献1：日本特开2018-47637号公报
然而，在专利文献1所记载的那样的压电设备中存在如下技术问题：需要使密封板的设置有贯穿布线及凸起电极的位置和设置有感光性粘接剂的位置在面方向上设为不同的位置，会妨碍压电设备的小型化。
此外，专利文献1是使用有压电元件作为MEMS元件的压电设备的示例，但作为MEMS元件，在使用除压电元件之外的功能元件时也具有同样的技术问题。
发明内容
第一方面的压电设备具备：第一基板，包括第一面，所述第一面配置有压电元件以及连接于所述压电元件的第一电极；第二基板，包括第二面，所述第二面配置有连接于控制电路的第二电极；以及第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述第三基板包括与所述第一面接合的第三面以及与所述第二面对置的第四面，所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；以及第三电极，设置于所述贯穿孔并连接于所述第一电极，所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
第二方面的MEMS设备具备：第一基板，配置有MEMS元件，并在第一面设置有连接于所述MEMS元件的第一电极；第二基板，具有设置有连接于控制电路的第二电极的第二面；以及第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，并具有与所述第一基板的所述第一面接合的第三面以及与所述第二基板的所述第二面对置的第四面，所述第三基板具备从所述第三面贯穿到所述第四面的贯穿孔以及设置于所述贯穿孔并与所述第一电极连接的第三电极，所述第二电极与所述第三电极连接，并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
附图说明
图1是示意性示出第一实施方式的超声波装置的概略构成的分解立体图。
图2是示出构成第一实施方式的超声波设备的超声波基板的概略构成的俯视图。
图3是沿图2中的A-A线剖切超声波基板及中间基板后的超声波基板及中间基板的剖视图。
图4是沿图2的B-B线剖切超声波设备后的超声波设备的剖视图。
图5是示出本实施方式的超声波设备的制造方法的流程图。
图6是示出本实施方式的超声波设备的制造过程的示意图。
图7是示出第二实施方式的超声波设备的概略构成的剖视图。
图8是示出第三实施方式的超声波设备的概略构成的剖视图。
图9是示出第四实施方式的超声波设备的概略构成的分解立体图。
图10是示出第四实施方式的超声波基板的概略构成的示意图。
图11是示出变形例5所涉及的印刷头的概略构成的剖视图。
附图标记说明：
1：超声波装置；5：印刷头(MEMS设备)；10、10A、10B、10C：超声波设备(压电设备、MEMS设备)；11、11C：超声波基板(第一基板)；12、12B、12C：中间基板(第三基板)；13、13A、13C：第二中间基板(第二基板)；14：NPC(绝缘性的树脂系粘接剂)；15：壁部；20：控制电路；60：压电设备；61：振动板(第一基板)；62：中间基板(第三基板)；63：电路基板(第二基板)；112A：第一面；113：压电元件；116A：驱动端子(第一电极)；116B：公共端子(第一电极)；121：第三面；122：第四面；126：贯穿孔；127：贯穿电极(第三电极)；131：第二面；132A：驱动连接端子(第二电极)；132B：公共连接端子(第二电极)；136：筒状部；612：压电元件；613：驱动端子(第一电极)；621：贯穿孔；622：贯穿电极(第三电极)；631：驱动连接端子(第二电极)；Ar1：功能区域；Ar2：外周区域；Ar3：第一区域；Ar4：第二区域。
具体实施方式
第一实施方式
下面，说明具备第一实施方式的超声波设备的超声波装置。
图1是示意性示出第一实施方式的超声波装置1的概略构成的分解立体图。
如图1所示，超声波装置1具备超声波设备10以及配置有超声波设备10的控制电路20。
超声波设备10相当于本公开的MEMS设备及压电设备。如图1所示，该超声波设备10具备：超声波基板11、中间基板12以及第二中间基板13，并按第二中间基板13、中间基板12以及超声波基板11的顺序层叠。这里，在以后的说明中将第二中间基板13、中间基板12以及超声波基板11的层叠方向设为Z方向。将与Z方向正交的平面中的一个方向设为X方向，将该平面中与X方向正交的方向设为Y方向。
图2是示出构成超声波设备10的超声波基板11的概略构成的俯视图，且是从中间基板12一侧观察超声波基板11的图。图3是示出沿图2的A-A线剖切超声波基板11及中间基板12后的概略构成的剖视图。图4是示出沿图2的B-B线剖切超声波设备10后的概略构成的剖视图。
超声波基板11相当于本公开的第一基板。如图3及图4所示，该超声波基板11具备基板主体111、振动板112以及压电元件113而构成。如图1及图2所示，超声波基板11中的基板中央部为功能区域Ar1。如图2所示，在该功能区域Ar1配置有进行超声波的收发的超声波转换器Tr。另外，功能区域Ar1的外侧为外周区域Ar2并接合有中间基板12。
基板主体111例如是由Si等构成的半导体基板。在该基板主体111的功能区域Ar1设置有贯穿于超声波的发送方向即Z方向的多个开口部111A。如图2及图3所示，在本实施方式中开口部111A沿X方向形成为长边。另外，开口部111A沿着Y方向配置有多个。在基板主体111的相邻的开口部111A之间设置有规定各开口部111A的Y方向的宽度的基板壁部111B。
振动板112层叠于基板主体111并封闭开口部111A。振动板112的-Z一侧的面即与中间基板12对置的面是本公开的第一面112A。
另外，如图3及图4所示，在本实施方式中与超声波基板11对置配置的中间基板12具备朝向超声波基板11突出的多个突出部123。这些突出部123沿Y方向形成为长边并沿着X方向排列配置有多个。突出部123的前端例如隔着硅树脂等接合层125而接合于振动板112。在这样的构成中，振动板112中的封闭开口部111A的部分被突出部123分割为多个区域。这些被分割的各个区域在超声波的收发处理中构成振动的振动部112B。即，在本实施方式中各振动部112B通过被开口部111A的沿着X方向的开口边缘和沿着Y方向的突出部123的边缘包围而构成。
压电元件113沿振动板112的第一面112A设置在各振动部112B上。压电元件113由下部电极113A、压电膜113B以及上部电极113C的层叠体构成。
在本实施方式的超声波设备10中，由一个振动部112B以及配置在该振动部112B上的压电元件113构成一个超声波转换器Tr。超声波转换器Tr的下部电极113A及上部电极113C中的一方为驱动电极，另一方为公共电极。公共电极维持在预定的标准电位。例如，在本实施方式中，下部电极113A为驱动电极，上部电极为公共电极。
另外，各超声波转换器Tr通过向驱动电极输入驱动脉冲信号，从而使压电元件113变形并使振动部112B振动。由此，超声波转换器Tr从振动部112B向+Z侧发送超声波。
另外，当从开口部111A输入超声波时，振动部112B根据超声波的音压进行振动。压电膜113B因振动部112B的振动而发生变形，并在下部电极113A与上部电极113C之间产生电位差。由此，从超声波转换器Tr的驱动电极输出与接收超声波的音压相应的接收信号。即，检测到超声波的接收。
在本实施方式的超声波基板11中，如图1所示所有超声波转换器Tr的下部电极113A彼此通过下部布线电极114而连结。该下部布线电极114在振动板112的第一面112A上延伸设置到外周区域Ar2，并与配置在外周区域Ar2的驱动端子116A连接。另外，所有超声波转换器Tr的上部电极113C彼此之间通过上部布线电极115而连结。上部布线电极115在振动板112的第一面112A上延伸设置到外周区域Ar2，并与配置在外周区域Ar2的公共端子116B连接。
这些驱动端子116A及公共端子116B相当于本公开的第一电极。
此外，在本实施方式中，如图1所示，示出驱动端子116A和公共端子116B隔着功能区域Ar1沿着Y方向配置的示例，但不限定于此。驱动端子116A与公共端子116B也可以隔着功能区域Ar1沿着X方向配置。另外，还可以不隔着功能区域Ar1配置，例如，也可以在功能区域Ar1的+X侧设置驱动端子116A，在功能区域Ar1的+Y侧设置公共端子116B。或者，驱动端子116A与公共端子116B也可以相对于功能区域Ar1配置于在一侧。例如，驱动端子116A及公共端子116B这两者可以设置在功能区域Ar1的+X侧。
中间基板12相当于本公开的第三基板，并与超声波基板11的振动板112接合。中间基板12中的与超声波设备10对置的面即+Z侧的面是本公开的第三面121。另外，中间基板12中的第三面121的相反侧的面即与第二中间基板13对置的-Z侧的面是本公开的第四面122。在中间基板12的第三面121且与超声波设备10的功能区域Ar1对置的位置处，如上所述沿着X方向设置有多个沿Y方向为长边的多个突出部123。由此，在X方向上相邻的突出部123之间形成有凹部124。
另外，如上所述，通过开口部111A的沿着X方向的开口边缘以及突出部123的边缘，振动板112被划分为多个振动部112B。即，在从Z方向观察时，振动板112中的与开口部111A和凹部124重叠的部分构成振动部112B。
另外，中间基板12在与超声波基板11的驱动端子116A及公共端子116B对置的位置分别具备从第三面121贯穿到第四面122的贯穿孔126。另外，中间基板12的第三面121中的与外周区域Ar2对置且未设置有贯穿孔126的部分例如通过硅树脂等接合层125与超声波设备10的振动板112接合。
而且，在中间基板12的贯穿孔126中填充有相当于本公开的第三电极的贯穿电极127。该贯穿电极127由导电性的粘接剂构成。具体而言，贯穿电极127是含有金属填料的树脂系粘接剂，作为树脂系粘接剂，例如可以采用环氧树脂、聚氨酯树脂、硅树脂系的粘接剂。由此，与驱动端子116A对置的贯穿孔126中所填充的贯穿电极127与驱动端子116A电连接。另外，与公共端子116B对置的贯穿孔126中所填充的贯穿电极127与公共端子116B电连接。
第二中间基板13相当于本公开的第二基板，并固定有超声波设备10，该超声波设备10与中间基板12接合。该第二中间基板13可以是环氧玻璃、陶瓷等具有刚性的夹具，也可以是FPC(Flexible printed circuits：柔性电路板)、薄膜基板等具有可挠性的基板。
具体而言，第二中间基板13具备与中间基板12的第四面122对置的本公开的第二面131。
另外，在第二中间基板13的第二面131设置有驱动连接端子132A和公共连接端子132B，上述驱动连接端子132A隔着中间基板12的贯穿孔126与超声波设备10的驱动端子116A对置，上述公共连接端子132B隔着中间基板12的贯穿孔126与超声波设备10的公共端子116B对置。这些驱动连接端子132A及公共连接端子132B相当于本公开的第二电极。
并且，在本实施方式中，通过填充于中间基板12的贯穿孔126的贯穿电极127，中间基板12与第二中间基板13被接合。
即，与驱动端子116A导通的贯穿电极127沿第二中间基板13的第二面131向以驱动连接端子132A为中心的预定范围扩展。由此，贯穿电极127将中间基板12与第二中间基板13接合，且将驱动端子116A与驱动连接端子132A电连接。同样地，与公共端子116B导通的贯穿电极127沿第二中间基板13的第二面131向以公共连接端子132B为中心的预定范围扩展。由此，贯穿电极127将中间基板12与第二中间基板13接合，且将公共端子116B与公共连接端子132B电连接。
另外，在本实施方式中，第二中间基板13具备：驱动销133A，与驱动连接端子132A电连接；以及公共销133B，与公共连接端子132B电连接。例如，在本实施方式中，这些驱动销133A以及公共销133B设置在第二中间基板13的与第二面131相反的一侧的设置面134，并经由贯穿第二中间基板13的连接孔135而连接于驱动连接端子132A以及公共连接端子132B。
另外，如图1所示，驱动销133A及公共销133B插通控制电路20所设置的通孔21，例如通过焊接等将驱动销133A及公共销133B固定于控制电路20。由此，超声波设备10固定于控制电路20。另外，由于驱动销133A及公共销133B连接于控制电路20的预定的印刷布线，因此控制电路20能够控制超声波设备10的各超声波转换器Tr并实施超声波的收发处理。
超声波设备10的制造方法
接下来，说明超声波设备10的制造方法。
图5是示出超声波设备10的制造方法的流程图。图6是示出超声波设备10的制造过程的示意图。
在制造本实施方式的超声波设备10时，首先，分别独立地制造超声波基板11、中间基板12以及第二中间基板13(步骤S1)。在该步骤S1的阶段，未设置贯穿电极127。
接下来，如图6的第一个工序所示，将超声波基板11与中间基板12接合(步骤S2)。
超声波基板11的第一面112A中的外周区域Ar2且未设置有驱动端子116A及公共端子116B的区域形成硅树脂等接合部件，而使中间基板12与超声波基板11接合。然后，进行超声波基板11与中间基板12的对齐调整，以使中间基板12的一对贯穿孔126与驱动端子116A及公共端子116B对置，并将中间基板12与超声波基板11接合。通过使超声波基板11与中间基板12接合，从而能够抑制在制造中途的超声波基板11的裂纹等破损。在该步骤S2的阶段中，未设置贯穿电极127。
接下来，如图6的第二个工序所示，对中间基板12的贯穿孔126填充由含有金属填料的树脂系粘接剂构成的贯穿电极127(步骤S3)。即，向贯穿孔126填充液状或凝胶状的贯穿电极127。这时，以将超声波基板11配置在铅垂下侧而中间基板12的第四面122成为上表面的方式保持超声波基板11及中间基板12，并以贯穿电极127因表面张力而从第四面122突出的方式向贯穿孔126填充贯穿电极127。
其后，如图6的第三个工序所示，通过将中间基板12与第二中间基板13接合而制造出超声波设备10(步骤S4)。
在该步骤S4中，进行超声波基板11和中间基板12相对于第二中间基板13的位置调整，以使因表面张力而突出的贯穿电极127的表面接触第二中间基板13的驱动连接端子132A及公共连接端子132B。然后，沿着Z方向施加压力。由此，在第二中间基板13与中间基板12之间，液状或凝胶状的贯穿电极127润湿扩展到以驱动连接端子132A为中心的预定范围以及以公共连接端子132B为中心的预定范围。之后，使贯穿电极127固化。由此，通过填充于与驱动端子116A对置的贯穿孔126的贯穿电极127，驱动端子116A与驱动连接端子132A电连接。另外，通过填充于与公共端子116B对置的贯穿孔126的贯穿电极127，公共端子116B与公共连接端子132B电连接。而且，通过这些贯穿电极127，中间基板12与第二中间基板13接合。
本实施方式的作用效果
本实施方式的超声波设备10具备：超声波基板11、中间基板12以及第二中间基板13。超声波基板11包括第一面112A，该第一面112A配置有压电元件113以及与压电元件113连接的驱动端子116A和公共端子116B。第二中间基板13包括第二面131，该第二面131配置有连接于控制电路20的驱动连接端子132A以及连接于控制电路20的公共连接端子132B。中间基板12配置在超声波基板11与第二中间基板13之间，并包括与第一面112A接合的第三面121以及与第二面131对置的第四面122。另外，中间基板12具备从第三面121贯穿到第四面122的贯穿孔126。在与驱动端子116A对置的贯穿孔126中设置有与驱动端子116A连接的贯穿电极127。在与公共端子116B对置的贯穿孔126中设置有与公共端子116B连接的贯穿电极127。并且，设置于第二中间基板13的驱动连接端子132A连接于贯穿电极127并经由贯穿电极127与驱动端子116A电连接。另外，设置于第二中间基板13的公共连接端子132B连接于贯穿电极127并经由贯穿电极127与公共端子116B电连接。
在这样的构成中，超声波基板11的驱动端子116A及公共端子116B与第二中间基板13的驱动连接端子132A及公共连接端子132B隔着中间基板12的贯穿孔126对置并通过贯穿电极127连接。
因此，不需要另外设置凸起电极等，能够通过简单的构成分别将贯穿电极127与驱动连接端子132A、贯穿电极127与公共连接端子132B连接。由此，例如与另外设置凸起电极等的情况相比，可实现超声波设备10的小型化。
在本实施方式中，连接于驱动端子116A的贯穿电极127与驱动连接端子132A粘接，连接于公共端子116B的贯穿电极127与公共连接端子132B粘接。
在这样的构成中，贯穿电极127能够连接第二中间基板13与中间基板12。因此，不需要另外设置粘接中间基板12与第二中间基板13的粘接层，而可以实现构成的简单化。
在本实施方式中，贯穿电极127有包含金属填料的树脂系粘接剂构成。
由此，能够充分地确保中间基板12与第二中间基板13的粘接强度。
第二实施方式
接下来，说明第二实施方式。
上述第一实施方式示出了中间基板12与第二中间基板13经由贯穿电极127连接的示例。与此相对，第二实施方式进一步使用其他的粘接剂，在将中间基板12与第二中间基板13接合这一点上与上述第一实施方式不同。此外，在以后的说明中，对于已经说明的事项省略或简化其说明。
图7是示出第二实施方式的超声波设备10A的概略构成的剖视图。
如图7所示，在本实施方式中，与第一实施方式同样地在超声波设备10A的外周区域Ar2中，通过贯穿电极127来将中间基板12与第二中间基板13接合。
而且，在本实施方式中，中间基板12与第二中间基板13在功能区域Ar1通过绝缘性的树脂系粘接剂即NCP14(非导电糊：Non Conductive Paste)接合。
在这样的构成中，在步骤S4中，在对超声波设备10向Z方向加压时即使贯穿电极127与NCP14接触，驱动端子116A与公共端子116B也不会电导通。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的超声波设备10A中，在中间基板12与第二中间基板13之间设置有将中间基板12与第二中间基板13接合的绝缘性的树脂系粘接剂即NCP14。
由此，除了贯穿电极127之外，还能够使用NCP14将第二中间基板13与中间基板12更牢固地接合，并能够抑制中间基板12从第二中间基板13脱落的不良状况。
第三实施方式
接下来，说明第三实施方式。
上述第一实施方式及第二实施方式示出了第二中间基板13为基板形状的示例。
与此相对，在第三实施方式中，在第二中间基板具有发送超声波的开口这一点上与上述第一实施方式及第二实施方式不同。
图8是示出第三实施方式的超声波设备10B的概略构成的剖视图。
如图8所示，本实施方式的第二中间基板13A形成为有底筒状。即，第二中间基板13A具备：第一区域Ar3，层叠有超声波基板11及中间基板12；以及第二区域Ar4，包围第一区域Ar3的外侧，在第二区域Ar4具备向Z方向突出的筒状部136。筒状部136也可以是固定于第一实施方式、第二实施方式的基板状的第二中间基板13的部件，还可以是与第一实施方式、第二实施方式的基板状的第二中间基板13一体构成的构成。在将筒状部136设为分体时，可以通过导电性原料构成筒状部136。这种情况下，能够抑制电磁波进入到筒状部136的筒内部，能够降低电磁波对配置于筒内部的超声波基板11的影响。
另外，筒状部136的前端为超声波穿过的开口136A。在该开口136A也可以设置有抑制异物进入到筒状部136内的例如网状的保护部件。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的超声波设备10B中，第二中间基板13A具备：第一区域Ar3，层叠有中间基板12及超声波基板11；以及第二区域Ar4，在第一区域Ar3的外侧包围第一区域Ar3。并且，第二中间基板13A在第二区域Ar4具有向Z方向突出的筒状部136，并在筒状部136的筒内配置有超声波基板11及中间基板12。
在这样的构成中，筒状部136作为窗口发挥功能，而能够适当地设定由超声波设备10B收发的超声波的指向性。例如，能够抑制接收从相对于第一面112A倾斜的方向输入的不需要的超声波。
另外，也可以由导电性部件构成筒状部136，这种情况下，能够抑制因来自外部的电磁波的影响而导致从超声波基板11输出的接收信号包含噪声的不良状况等。
第四实施方式
上述第一实施方式示出了多个超声波转换器Tr的下部电极113A连接于一个驱动端子116A，多个超声波转换器Tr的上部电极113C连接于一个公共端子116B的示例。与此相对，超声波基板也可以具备多个收发通道，并构成为使各收发通道分别独立地驱动。
图9是示出第四实施方式的超声波设备10C的概略构成的分解立体图。图10是示出第四实施方式的超声波基板11C的概略构成的示意图。
如图10所示，超声波基板11C在功能区域Ar1具备九个通道Ch1～Ch9。虽然省略图示，但各通道Ch1～Ch9分别与第一实施方式同样地沿着X方向及Y方向具备由二维阵列结构构成的超声波转换器Tr而构成。
在这样的超声波基板11中，也可以分别使各通道Ch1～Ch9作为进行超声波的发送及接收的收发通道而发挥功能。另外，还可以将任意的通道设为超声波的发送用通道而将其它的通道作为超声波的接收用通道而发挥功能。例如，也可以仅使配置在功能区域Ar1的中央的通道Ch5作为接收通道进行驱动，使其他的作为发送通道进行驱动。另外，在本实施方式中，示出设置有九个通道Ch1～Ch9的示例，但通道的数量不限定于此，既可以设置八个以下，也可以设置十个以上。
另外，在超声波基板11C设置有分别与各通道Ch1～Ch9对应的驱动端子116A1～116A9。在本实施方式中，超声波基板11C的外周区域Ar2对应于各通道Ch1～Ch9的各自驱动端子116A1～116A9以及公共端子116B，如图10的点划线所示被分割为10个小区域。
例如，配置于第一通道Ch1的多个超声波转换器Tr的下部电极113A互相连结并与第一驱动端子116A1连接。另外，配置于第二通道Ch2的多个超声波转换器Tr的下部电极113A互相连结并与第二驱动端子116A2连接。这样，各个通道Ch1～Ch9与分别独立的驱动端子116A1～116A9连接且互相绝缘。
对各通道Ch1～Ch9的上部电极113C施加相同的标准电位，因此公共端子116B与第一实施方式、第二实施方式同样地仅设置一个即可。此外，也可以构成为独立地设置各公共端子116B与各通道Ch1～Ch9对应。这种情况下，根据驱动端子116A的数量、公共端子116B的数量来设置小区域即可。
另外，在本实施方式中，中间基板12C与设置于外周区域Ar2的各小区域的端子(驱动端子116A1～116A9以及公共端子116B)对应地设置有10个贯穿孔126。
同样地，在第二中间基板13C的第二面131与驱动端子116A1～116A9以及公共端子116B对应地设置有九个驱动连接端子132A(驱动连接端子132A1～132A9)以及公共连接端子132B。
另外，在中间基板12C与第二中间基板13C之间设置有壁部15，该壁部15将相邻的驱动连接端子132A之间隔开并将驱动连接端子132A与公共连接端子132B之间隔开。
该壁部15由非导电性部件构成，例如使用绝缘性的粘接剂(例如NCP等)。这种情况下，在图5的步骤S3中，在中间基板12C或第二中间基板13C涂布非导电糊而形成壁部15，然后对各贯穿孔126填充贯穿电极127。此外，壁部15的形成和贯穿电极127的填充的顺序也可以反过来。其后，在步骤S4中，使第二中间基板13C与中间基板12C重叠并加压。由此，即使在加压时贯穿电极127润湿扩展到第二中间基板13C与中间基板12C之间，也能够通过非导电性的壁部15来防止在相邻的小区域间的贯穿电极127的接触。
此外，在本实施方式中，在第二中间基板13C与中间基板12C之间中的功能区域Ar1未设置任何部件，但也可以与第二实施方式同样地构成为设置NPC14。
另外，在本实施方式中，第二中间基板13C与第三实施方式同样地具备筒状部136。并且，与各通道Ch1～Ch9对应的驱动连接端子132A1～132A9经由设置于筒状部136的连接孔135而与驱动销133A1～133A9连接。同样地，公共连接端子132B经由设置于筒状部136的连接孔135而与公共销133B连接。
此外，设置这些驱动销133A、公共销133B的位置不作特别限定，例如可以如第一实施方式那样，构成为驱动销133A、公共销133B从第二中间基板13C的设置面134突出。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的超声波设备10C中，超声波基板11具备与多个通道Ch1～Ch9对应的多个驱动端子116A1～116A9以及公共端子116B。中间基板12C具备与这些驱动端子116A1～116A9以及公共端子116B对应的多个贯穿孔126。第二中间基板13C具备与多个驱动端子116A1～116A9对应的多个驱动连接端子132A(驱动连接端子132A1～132A9)以及与公共端子116B对应的公共连接端子132B。并且，向各贯穿孔126分别填充有贯穿电极127，贯穿电极127将与各驱动端子116A1～116A9对应的各驱动连接端子132A1～132A9连接并将与公共端子116B对应的公共连接端子132B连接。另外，在第二中间基板13C与中间基板12C之间且在相邻的驱动连接端子132A之间、以及相邻的驱动连接端子132A与公共连接端子132B之间设置有壁部15。
由此，即使贯穿电极127润湿扩展到第二中间基板13C与中间基板12C之间，也能够防止在相邻的驱动连接端子132A之间、以及相邻的驱动连接端子132A与公共连接端子132B之间的贯穿电极127的接触。因此，能够独立地驱动超声波设备10C的各通道Ch1～Ch9，并能够合理地实施使用有多个通道Ch1～Ch9的超声波的收发处理。
变形例
此外，本发明并非限定于前述的实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等也包括在本发明中。
变形例1
上述实施方式示出了使用导电性的糊作为贯穿电极127，具体而言，使用含有金属填料的树脂系粘接剂的示例。
与此相对，贯穿电极127例如也可以使用棒状的金属部件等。例如，在第一实施方式中，设置于超声波基板11的第一电极(驱动端子116A及公共端子116B)隔着设置于中间基板12的贯穿孔126而与第二中间基板13的第二电极(驱动连接端子132A及公共连接端子132B)对置。因此，构成为使棒状金属部件即第三电极插通贯穿孔126并将第三电极夹入超声波基板11与第二中间基板13，也能够使第一电极与第二电极经由第三电极电连接。
在这种情况下，例如通过使用第二实施方式所示的NCP14那样的绝缘性的接合部件将中间基板12与第二中间基板13接合即可。
另外，第三电极也可以例如由焊料那样通过加热而熔化的部件构成。
变形例2
上述各实施方式示出了使用含有金属填料的树脂系粘接剂作为贯穿电极127的示例。与此相对，也可以由各向异性导电糊(ACP：Anisotropic Conductive Paste)构成贯穿电极127。
另外，在使用ACP时通过向Z方向加压而在Z方向上形成导通路径，并对于X方向及Y方向保持有绝缘性。因此，如第四实施方式那样在XY平面上配置有大量的贯穿电极127时，即使相邻的贯穿电极接触也可保持绝缘性，因此可以不需要壁部15。
变形例3
在第四实施方式的超声波设备10C中，示出了设置在中间基板12C与第二中间基板13C之间的壁部15由绝缘性的树脂系粘接剂构成的示例。与此相对，壁部15是非导电性的部件即可，其原料没有特别限定。例如，也可以将非导电性的固体的框部件配置在中间基板12B与第二中间基板13C之间。
变形例4
上述第一实施方式示出多个振动部112B通过由以X方向为长边的开口部111A及将Y方向设为长边的突出部123包围而构成的示例，但不限定于此。例如，也可以构成为在基板主体111设置有沿着X方向及Y方向配置为二维阵列结构的开口部。这种情况下，振动板112中的封闭开口部的各部分成为振动部112B。即，也可以仅通过开口部的开口边缘来规定振动部112B的外形及尺寸。这种情况下，中间基板12也可以构成为：与功能区域Ar1对置的区域整体形成为凹状，在功能区域Ar1中超声波基板11与中间基板12不接合。
另外，由中间基板12的突出部123构成的凹部124也可以构成为沿着X方向及Y方向配置成二维阵列结构。这种情况下，振动板112中的与凹部对置的各部分成为振动部112B。即，也可以仅通过突出部123的边缘来规定振动部112B的外形及尺寸。这种情况下，超声波基板11也可以不设置基板主体111，而仅由振动板112和压电元件113构成。
变形例5
在上述实施方式中，例举了超声波设备10作为压电设备，但不限定于此。
例如，压电设备也可以是喷墨打印机的印刷头。图11是示出印刷头的一例的图。
在图11中，印刷头5具备设置有喷嘴51的墨罐52，在墨罐52设置有压电设备60。该压电设备60具备：作为第一基板的振动板61、作为第三基板的中间基板62以及作为第二基板的电路基板63。
振动板61的一部分面向墨罐52设置。振动板61中的面向墨罐52的部分构成振动部61A，并在振动部61A配置有压电元件612。该压电元件612与上述实施方式同样地由下部电极612A、压电膜612B以及上部电极612C的层叠体构成。另外，振动板61设置有与下部电极612A电连接的驱动端子613、与上部电极电连接的省略图示的公共端子。驱动端子613及公共端子相当于本公开的第一电极。
中间基板62是与振动板61接合的基板，如图11所示，该中间基板62具备与驱动端子613对置的贯穿孔621。另外，虽然省略了图示，但在与公共端子对置的位置处也设置有贯穿孔。
另外，电路基板63是与中间基板62对置配置的基板，并具备：驱动连接端子631，隔着贯穿孔621与驱动端子613对置；以及省略图示公共连接端子，隔着贯穿孔与公共端子对置。驱动连接端子631及公共连接端子相当于本公开的第二电极。
另外，在该印刷头5中，与上述的实施方式同样地在贯穿孔621填充有由含有金属填料的树脂系粘接剂构成的作为第二电极的贯穿电极622。由此，通过贯穿电极622来连接驱动端子613与驱动连接端子631，而连接公共端子与公共连接端子。
另外，通过贯穿电极622粘接于电路基板63第二电极(驱动连接端子631、公共连接端子)，从而使中间基板62与电路基板63接合。
此外，示出了印刷头5作为具备压电元件612的压电设备的其他的示例，但也可以将本发明应用于除了压电设备之外的MEMS设备。
例如，上述第一实施方式的超声波设备10是具备在振动部112B上配置有压电元件113的所谓的pMUT类型的超声波转换器Tr的构成，但不限定于此。
例如，也可以使用所谓的cMUT类型的超声波基板作为第一基板即超声波基板。这种情况下，超声波基板具备振动板以及与振动板对置的对置基板，通过在这些基板分别配置电极并在电极之间施加周期驱动电压，从而使振动板振动。这种情况下，在对置基板或振动板设置有与电极连接的第一电极。在将这些第一电极与设置于第二中间基板的第二电极连接时，可以与上述实施方式同样地使用设置于中间基板的贯穿孔的第三电极。
另外，作为MEMS设备，不限于上述所示的压电设备、超声波设备。作为MEMS设备的其他的示例，例如可以例举出具备多个微镜并具备通过致动器改变各微镜的角度的第一基板的镜像设备等。
本公开的总结
第一方面的压电设备具备：第一基板，包括第一面，所述第一面配置有压电元件以及与所述压电元件连接的第一电极；第二基板，包括第二面，所述第二面配置有连接于控制电路的第二电极；以及第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述第三基板包括与所述第一面接合的第三面以及与所述第二面对置的第四面，所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；以及第三电极，设置于所述贯穿孔并与所述第一电极连接，所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
在本方面的压电设备中，第一基板的第一电极隔着第三基板的贯穿孔与第二基板的第二电极对置，并通过插通到贯穿孔的第三电极而得以连接。由此，例如，不需要另外设置凸起电极等，而能够通过简单的构成实现第二电极与第一电极的连接、第二电极与第三电极的连接，可实现压电设备的小型化。
优选地，在第一方面的压电设备中，所述第三电极粘接于所述第二电极。
由此，能够通过第二电极将第二基板与第三电极粘接，而可以不需要另外设置将第二基板与第三基板接合的粘接层。
优选地，在第一方面的压电设备中，所述第三电极是包含金属填料的树脂系粘接剂。
由此，能够在充分确保第二基板与第三基板的粘接强度的同时，实现使用有第三电极的第一电极与第二电极的导通。
优选地，在第一方面的压电设备中，在所述第一基板上，设置有多个所述第一电极，在所述第二基板上，与多个所述第一电极对应地设置有多个所述第二电极，在所述第三基板上，与多个所述第一电极对应地设置有多个所述贯穿孔和多个所述第三电极，一个所述第三电极连接于一个所述第二电极，在所述第二基板与所述第三基板之间设置有将相邻的所述第二电极之间隔开的壁部。
在本方面中，在第二基板与第三基板之间，在相邻配置的第三电极之间设置绝缘性的壁部，因此能够抑制第三电极彼此之间的接触。因此，能够对压电设备的多个第一电极分别输入独立的信号。
优选地，在第一方面的压电设备中，所述壁部由绝缘性的树脂系粘接剂构成。
由此，能够通过树脂系粘接剂牢固地粘接第二基板与第三基板，能够充分地确保粘接强度。
优选地，在第一方面的压电设备中，在所述第二基板与所述第三基板之间还设置有将所述第二基板与所述第三基板接合的绝缘性的树脂系粘接剂。
由此，能够进一步提高第二基板与第三基板的接合强度，能够抑制第二基板与第三基板的剥离。
优选地，在第一方面的压电设备中，所述第二基板具备：第一区域，层叠有所述第三基板及所述第一基板；以及第二区域，在所述第一区域的外侧包围所述第一区域，所述第二基板的所述第二区域具有向层叠有所述第三基板及所述第一基板的层叠方向突出的筒状部，在所述筒状部的筒内配置有所述第二基板及所述第三基板。
由此，筒状部作为窗口发挥功能，并在压电设备作为超声波设备使用时，能够适当地设定超声波的指向性。
另外，如果由导电性部件构成筒状部，则能够抑制第一基板的压电元件受到来自外部的电磁波的影响的不良状况，并能够适当地使压电元件驱动。
第二方面的MEMS设备具备：第一基板，配置有MEMS元件，并在第一面设置有连接于所述MEMS元件的第一电极；第二基板，具有第二面，所述第二面设置有与控制电路连接的第二电极；以及第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，并具有与所述第一基板的所述第一面接合的第三面以及与所述第二基板的所述第二面对置的第四面，所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；以及第三电极，设置于所述贯穿孔并连接于所述第一电极，所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
在本方面的MEMS设备中，第一基板的第一电极隔着第三基板的贯穿孔与第二基板的第二电极对置，并经由插通到贯穿孔的第三电极而连接。由此，例如不需要另外设置凸起电极等，而能够以简单的构成实现第二电极与第一电极的连接、第二电极与第三电极的连接，可实现MEMS设备的小型化。

Claims (8)

1.一种压电设备，其特征在于，具备：
第一基板，包括第一面，所述第一面配置有压电元件以及连接于所述压电元件的第一电极；
第二基板，包括第二面，所述第二面配置有连接于控制电路的第二电极；以及
第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述第三基板包括与所述第一面接合的第三面以及与所述第二面对置的第四面，
所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；以及第三电极，设置于所述贯穿孔并连接于所述第一电极，
所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
2.根据权利要求1所述的压电设备，其特征在于，
所述第三电极粘接于所述第二电极。
3.根据权利要求2所述的压电设备，其特征在于，
所述第三电极是包含金属填料的树脂系粘接剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电设备，其特征在于，
在所述第一基板上，设置有多个所述第一电极，
在所述第二基板上，与多个所述第一电极对应地设置有多个所述第二电极，
在所述第三基板上，与多个所述第一电极对应地设置有多个所述贯穿孔和多个所述第三电极，一个所述第三电极连接于一个所述第二电极，
在所述第二基板与所述第三基板之间设置有将相邻的所述第二电极之间隔开的壁部。
5.根据权利要求4所述的压电设备，其特征在于，
所述壁部由绝缘性的树脂系粘接剂构成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的压电设备，其特征在于，
在所述第二基板与所述第三基板之间还设置有将所述第二基板与所述第三基板接合的绝缘性的树脂系粘接剂。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的压电设备，其特征在于，
所述第二基板具备：第一区域，层叠有所述第三基板及所述第一基板；以及第二区域，在所述第一区域的外侧包围所述第一区域，
所述第二基板的所述第二区域具有向层叠有所述第三基板及所述第一基板的层叠方向突出的筒状部，在所述筒状部的筒内配置有所述第二基板及所述第三基板。
8.一种MEMS设备，其特征在于，具备：
第一基板，配置有MEMS元件，并在第一面设置有连接于所述MEMS元件的第一电极；
第二基板，具有第二面，所述第二面设置有连接于控制电路的第二电极；以及
第三基板，配置在所述第一基板与所述第二基板之间，并具有与所述第一基板的所述第一面接合的第三面以及与所述第二基板的所述第二面对置的第四面，
所述第三基板具备：贯穿孔，从所述第三面贯穿到所述第四面；
以及第三电极，设置于所述贯穿孔并连接于所述第一电极，
所述第二电极连接于所述第三电极并经由所述第三电极与所述第一电极电连接。
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