JP7259278B2 - 振動デバイス及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明の一つの態様は、振動デバイス及び電子機器に関する。

特許文献１には、圧電素子と、圧電素子と電気的に接続されている配線部材と、を備える音響発生器が記載されている。この音響発生器では、配線部材が屈曲部又は湾曲部を有している。これにより、配線部材の振動が湾曲部又は屈曲部で吸収されるので、配線部材の振動を抑制することができる。

特許第６０１６９４５号公報

本発明の一つの態様は、振幅を増大させることが可能な振動デバイス及び電子機器を提供する。

本発明の一つの態様に係る振動デバイスは、長方形状の主面を有している圧電素体と、圧電素体の内部に配置されている内部電極と、主面上に配置され、かつ、内部電極と電気的に接続されている外部電極と、を含む圧電素子を有する振動部と、外部電極に接続された配線部材と、を備え、主面に直交する直交方向から見て、配線部材は、主面の長辺に沿って延在して、主面の短辺と交差し、配線部材は、振動部により支持されている第一領域と、支持部により支持されている第二領域と、第一領域と第二領域とに接続されている第三領域と、を有し、第三領域は、湾曲部を含んでいる。

上記一つの態様では、主面は、長方形状を有しているので、圧電素体の変位量は、主面の長辺方向の中央で最も大きくなり、主面の長辺方向の両端で最も小さくなる。配線部材は、振動部により支持されている第一領域と、支持部により支持されている第二領域と、第一領域と第二領域とに接続されている第三領域と、を有している。第一領域は、振動部により支持されているので、振動部の変位に伴って変位する。第三領域は、第一領域に接続されているので、第一領域の変位に伴って変位しようとする。第三領域は、第二領域にも接続されている。第二領域は、支持部により支持され、変位しない。したがって、第三領域の振動は、圧電素子の振動とは一致せず、圧電素子の振動を阻害するおそれがある。

配線部材は、圧電素体の主面の長辺に沿って延在して、圧電素体の主面の短辺と交差している。したがって、第三領域は、圧電素体の主面の短辺部分で第一領域に接続されている。上述のように、主面の変位量は、主面の長辺方向の両端で最も小さくなる。よって、配線部材が、圧電素体の主面の短辺に沿って延在して、圧電素体の主面の長辺と交差している場合、すなわち、第三領域が圧電素子の主面の長辺部分で第一領域に接続されている場合と比べ、第三領域の振動が抑制される。この結果、圧電素子の振動が阻害され難く、圧電素子の振幅を増大させることができる。第三領域は、湾曲しているので、第三領域には、遊びが生じる。このため、外部の振動が配線部材を通じて圧電素子に伝達されることが抑制される。この結果、圧電素子の振動が更に阻害され難く、圧電素子の振幅を更に増大させることができる。

上記一つの態様では、直交方向における第三領域の長さは、直交方向における圧電素体の長さよりも長くてもよい。この場合、第三領域の遊びが大きくなり易い。したがって、圧電素体の振幅が一層増大する。

上記一つの態様では、湾曲部の曲率半径は、圧電素子の振幅よりも大きくてもよい。この場合、残響の影響を抑制することができる。

上記一つの態様では、主面の長辺方向における振動部の両端部を保持している保持部を更に備えてもよい。この場合、振動部の長辺方向の中央部における振幅を更に増大させることができる。

上記一つの態様では、振動部は、圧電素子が接合された振動部材を更に有していてもよい。この場合、この場合、圧電素子の振動を増大させることができる。

上記一つの態様では、外部電極は、主面の中央部に配置されてもよい。この場合、圧電素子をバランスよく振動させることができる。

本発明の一つの態様に係る電子機器は、上記振動デバイスを備える。

上記一つの態様では、上記振動デバイスを備えるので、圧電素子の振動が阻害され難い。

本発明の一つの態様によれば、圧電素子の振動が阻害され難い振動デバイス及び電子機器を提供することができる。

実施形態に係る振動デバイスの斜視図である。 図１の振動デバイスの分解斜視図である。 図１のIII－III線に沿っての断面図である。 図３の一部を拡大して示す断面図である。 圧電素子の構成を示す分解斜視図である。 接続構造体及び圧電素子の上面図である。 接続構造体の下面図である。 変形例に係る振動デバイスの一部拡大断面図である。

以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。

図１は、実施形態に係る振動デバイスの斜視図である。図２は、図１の振動デバイスの分解斜視図である。図３は、図１のIII－III線に沿っての断面図である。図４は、図３の一部を拡大して示す断面図である。図１～図４に示されるように、振動デバイス１００は、振動部１と、振動部１に接続された接続構造体２と、振動部１が配置されるケース３と、を備えている。振動デバイス１００は、例えば、スピーカー、又はブザーとして用いられる。振動デバイス１００は、テレビ、スマートフォン等の電子機器に設けられる。

ケース３は、たとえば、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、成型樹脂等の樹脂材料からなる。ケース３は、たとえば、上面が開放された直方体形状の箱部材である。ケース３は、矩形板状の底部３ａと、互いに対向している一対の側部３ｂと、互いに対向している一対の側部３ｃと、を有している。

底部３ａは、厚さ方向から見て、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。長方形状には、たとえば、各角が面取りされている形状、及び、各角が丸められている形状が含まれる。長方形状には、正方形状も含まれる。以下では、底部３ａの長辺方向をＸ方向、底部３ａの短辺方向をＹ方向、底部３ａの厚さ方向をＺ方向とする。

底部３ａのＸ方向での長さは、たとえば、３３ｍｍである。底部３ａのＹ方向での長さは、たとえば、１８ｍｍである。底部３ａのＺ方向での長さは、たとえば、１．５ｍｍである。底部３ａの上面の中央部には、Ｚ方向から見て、長方形状の凹部３ｄが形成されている。凹部３ｄのＸ方向での長さは、たとえば、１５ｍｍである。凹部３ｄのＹ方向での長さは、たとえば、１０ｍｍである。凹部３ｄのＺ方向での長さ（深さ）は、たとえば、１．０ｍｍである。

一対の側部３ｂは、矩形板状を呈し、底部３ａの長辺部分からＺ方向に沿って延在している。一対の側部３ｂの対向方向は、Ｙ方向と一致している。一方の側部３ｂには、側部３ｂを厚さ方向（Ｙ方向）に貫通する長方形状の貫通孔３ｅが形成されている。図３では、貫通孔３ｅの図示が省略されている。振動デバイス１００で発生した音は、主に貫通孔３ｅを通じてケース３の外部に伝わる。一対の側部３ｃは、矩形板状を呈し、底部３ａの短辺部分からＺ方向に沿って延在している。一対の側部３ｃの対向方向は、Ｘ方向と一致している。側部３ｂ，３ｃのＺ方向での長さは同等であり、たとえば、７．６ｍｍである。

ケース３は、接続構造体２を支持している支持部３ｆを更に有している。支持部３ｆは、一方の側部３ｃにおける底部３ａと反対側の端部から、ケース３の外側にＸ方向に沿って張り出している。

振動部１は、底部３ａに配置されている。本実施形態では、振動部１は、底部３ａ上において、一対の側部３ｂ及び一対の側部３ｃに囲まれている。振動部１は、ケース３に収容されている。振動部１は、圧電素子１０と、圧電素子１０に接合されている振動部材１２と、を有している。

振動部材１２は、たとえば、Ｎｉ－Ｆｅ合金、Ｎｉ、黄銅、又はステンレス鋼等金属からなる。本実施形態では、振動部材１２は、板状部材である。振動部材１２は、Ｚ方向において互いに対向している一対の主面１２ａ，１２ｂを有している。振動部材１２は、Ｚ方向から見て、振動部材１２の外縁が凹部３ｄの外縁の外側に位置するように配置されている。振動部材１２は、凹部３ｄを完全に覆っている。

主面１２ｂは、底部３ａとＺ方向で対向している。主面１２ｂは、たとえば、エポキシ樹脂又はアクリル系樹脂からなる接着層６０によって底部３ａに接合（接着）されている。接着層６０は、導電性のフィラーを含んでおらず、電気絶縁性を有している。主面１２ｂは、底部３ａのうち、凹部３ｄの周縁部に接合され、凹部３ｄの周縁部によって支持されている。

換言すると、底部３ａは、主面１２ａの長辺方向（Ｘ方向）における振動部１の両端部１ａと、主面１２ａの短辺方向（Ｙ方向）における振動部１の両端部１ｂと、を保持している保持部として機能している。本実施形態では、端部１ａは振動部材１２の長辺方向（Ｘ方向）の端部であり、端部１ｂは振動部材１２の短辺方向（Ｙ方向）の端部である。底部３ａは、両端部１ｂを保持していなくてもよい。

各主面１２ａ，１２ｂは、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。すなわち、振動部材１２は、平面視で（Ｚ方向から見て）、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。本実施形態では、各主面１２ａ，１２ｂの長辺方向は、Ｘ方向と一致している。各主面１２ａ，１２ｂの短辺方向は、Ｙ方向と一致している。

振動部材１２のＸ方向での長さは、たとえば、３０ｍｍである。振動部材１２のＹ方向での長さは、たとえば、１５ｍｍである。振動部材１２のＺ方向での長さは、たとえば、１００μｍである。

圧電素子１０は、圧電素体１１と、複数の外部電極１３，１５と、を有している。本実施形態では、圧電素子１０は、二つの外部電極１３，１５を有している。外部電極１３及び外部電極１５は、互いに極性が異なっている。

圧電素体１１は、直方体形状を呈している。直方体形状には、たとえば、角部及び稜線部が面取りされている直方体の形状、及び、角部及び稜線部が丸められている直方体の形状が含まれる。圧電素体１１は、Ｚ方向において互いに対向している一対の主面１１ａ，１１ｂを有している。主面１１ｂは、主面１２ａとＺ方向で対向している。主面１１ｂは、接着層６１によって主面１２ａの中央部に接合（接着）されている。

各主面１１ａ，１１ｂは、長方形状を呈している。各主面１１ａ，１１ｂは、一対の長辺１１ｃと一対の短辺１１ｄとを有する長方形状を呈している。すなわち、圧電素子１０（圧電素体１１）は、平面視で（Ｚ方向から見て）、一対の長辺と一対の短辺とを有する長方形状を呈している。本実施形態では、各主面１１ａ，１１ｂの長辺方向は、Ｘ方向と一致している。各主面１１ａ，１１ｂの短辺方向は、Ｙ方向と一致している。

圧電素体１１のＸ方向での長さは、たとえば、２０ｍｍである。圧電素体１１のＹ方向での長さは、たとえば、１０ｍｍである。圧電素体１１のＺ方向での長さは、たとえば、２００μｍである。

図５は、圧電素子の構成を示す分解斜視図である。図４及び図５に示されるように、圧電素体１１は、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されて構成されている。すなわち、圧電素体１１は、積層されている複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。本実施形態では、圧電素体１１は、四つの圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを有している。圧電素体１１では、複数の圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが積層されている方向がＺ方向と一致している。圧電体層１７ａは、主面１１ａを有している。圧電体層１７ｄは、主面１１ｂを有している。圧電体層１７ｂ，１７ｃは、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｄとの間に位置している。

各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電材料からなる。本実施形態では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、圧電セラミック材料からなる。圧電セラミック材料には、たとえば、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、ＰＴ（ＰｂＴｉＯ_３）、ＰＬＺＴ［（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］、又はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）が用いられる。各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、たとえば、上述した圧電セラミック材料を含むセラミックグリーンシートの焼結体から構成される。実際の圧電素体１１では、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、各圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの間の境界が認識できない程度に一体化されている。

圧電素子１０は、圧電素体１１内に配置されている複数の内部電極１９，２１，２３を備えている。本実施形態では、圧電素子１０は、三つの内部電極１９，２１，２３を備えている。各内部電極１９，２１，２３は、導電性材料からなる。導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。各内部電極１９，２１，２３は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。本実施形態では、各内部電極１９，２１，２３の外形形状は、長方形状である。

各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向において異なる位置（層）に配置されている。内部電極１９と内部電極２１とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極２１と内部電極２３とは、Ｚ方向に間隔を有して対向している。内部電極１９は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極２１は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２３は、圧電体層１７ｃと圧電体層１７ｄとの間に位置している。各内部電極１９，２１，２３は、圧電素体１１の表面には露出していない。すなわち、各内部電極１９，２１，２３は、各側面には露出していない。各内部電極１９，２１，２３は、Ｚ方向から見て、主面１１ａ，１１ｂの全ての縁（四辺）から離間している。

複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａ上に配置されている。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向に並んでいる。外部電極１３と外部電極１５とは、Ｘ方向で隣り合っている。複数の外部電極１３，１５は、主面１１ａの中央部に配置されている。複数の外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、主面１１ａの全ての縁（四辺）から離間している。各外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、長方形状を呈している。各外部電極１３，１５は、導電性材料からなる。導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。各外部電極１３，１５は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。

外部電極１３は、ビア導体３１を通して接続導体２５と電気的に接続されている。接続導体２５は、内部電極１９と同じ層に位置している。接続導体２５は、内部電極１９の内側に位置している。内部電極１９には、Ｚ方向から見て、外部電極１３に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２５は、内部電極１９に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２５の全縁が、内部電極１９で囲まれている。

接続導体２５は、圧電体層１７ａと圧電体層１７ｂとの間に位置している。内部電極１９と接続導体２５とは、離間している。接続導体２５は、Ｚ方向で、外部電極１３と対向している。ビア導体３１は、外部電極１３と接続されていると共に、接続導体２５と接続されている。接続導体２５は、ビア導体３３を通して内部電極２１と電気的に接続されている。接続導体２５は、Ｚ方向で、内部電極２１と対向している。ビア導体３３は、接続導体２５と接続されていると共に、内部電極２１と接続されている。

内部電極２１は、ビア導体３５を通して接続導体２７と電気的に接続されている。接続導体２７は、内部電極２３と同じ層に位置している。接続導体２７は、内部電極２３の内側に位置している。内部電極２３には、Ｚ方向から見て、外部電極１３（接続導体２５）に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２７は、内部電極２３に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２７の全縁が、内部電極２３で囲まれている。

外部電極１５は、ビア導体３７を通して内部電極１９と電気的に接続されている。内部電極１９は、Ｚ方向で、外部電極１５と対向している。ビア導体３７は、外部電極１５と接続されていると共に、内部電極１９と接続されている。

内部電極１９は、ビア導体３９を通して接続導体２９と電気的に接続されている。接続導体２９は、内部電極２１と同じ層に位置している。接続導体２９は、内部電極２１の内側に位置している。内部電極２１には、Ｚ方向から見て、外部電極１５に対応する位置に、開口が形成されている。接続導体２９は、内部電極２１に形成されている開口内に位置している。Ｚ方向から見て、接続導体２９の全縁が、内部電極２１で囲まれている。

接続導体２９は、圧電体層１７ｂと圧電体層１７ｃとの間に位置している。内部電極２１と接続導体２９とは、離間している。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極１９と対向している。ビア導体３９は、内部電極１９と接続されていると共に、接続導体２９と接続されている。接続導体２９は、ビア導体４１を通して内部電極２３と電気的に接続されている。接続導体２９は、Ｚ方向で、内部電極２３と対向している。ビア導体４１は、接続導体２９と接続されていると共に、内部電極２３と接続されている。

外部電極１３は、ビア導体３１、接続導体２５、及び、ビア導体３３を通して、内部電極２１と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７を通して、内部電極１９と電気的に接続されている。外部電極１５は、ビア導体３７、内部電極１９、ビア導体３９、接続導体２９、及び、ビア導体４１を通して、内部電極２３と電気的に接続されている。

接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、導電性材料からなる。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１のそれぞれは、複数のビア導体からなるビア導体群であるが、単体のビア導体であってもよい。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３１，３３は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ａ，１７ｂに配置されたビア導体３７，３９は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。Ｚ方向で互いに隣り合う圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３３，３５は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。圧電体層１７ｂ，１７ｃに配置されたビア導体３９，４１は、Ｚ方向から見て互いに離間し、重ならないように配置されている。

導電性材料には、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、又はＡｇ－Ｐｄ合金が用いられる。接続導体２５，２７，２９及びビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、たとえば、上記導電性材料を含む導電性ペーストの焼結体として構成されている。接続導体２５，２７，２９は、長方形状を呈している。ビア導体３１，３３，３５，３７，３９，４１は、対応する圧電体層１７ａ，１７ｂ，１７ｃを形成するためのセラミックグリーンシートに形成された貫通孔に充填された導電性ペーストが焼結することにより形成される。

圧電素体１１の主面１１ｂには、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、主面１１ｂをＺ方向から見たとき、主面１１ｂの全体が露出している。主面１１ａ，１１ｂは、自然面である。自然面とは、焼成により成長した結晶粒の表面により構成される面である。

圧電素体１１の各側面にも、内部電極１９，２３と電気的に接続されている導体と、内部電極２１と電気的に接続されている導体とは配置されていない。本実施形態では、圧電素体１１の各側面をＸ方向及びＹ方向から見たとき、各側面の全体が露出している。本実施形態では、これらの各側面も、自然面である。

圧電体層１７ｂにおける内部電極１９と内部電極２１とで挟まれた領域と、圧電体層１７ｃにおける内部電極２１と内部電極２３とで挟まれた領域とは、圧電的に活性な領域を構成する。本実施形態では、圧電的に活性な領域は、Ｚ方向から見て、複数の外部電極１３，１５を囲むように位置している。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５との間に位置している領域に、圧電的に活性な領域を含んでいる。Ｚ方向から見て、圧電素体１１は、外部電極１３と外部電極１５とが位置している領域の外側にも、圧電的に活性な領域を含んでいる。

図１～図４に示されるように、接続構造体２は、振動部１に接続された帯状の配線部材５０と、配線部材５０に接続された複数のリード線８０と、を有している。本実施形態では、接続構造体２は、二つのリード線８０を有している。

図６は、接続構造体及び圧電素子の上面図である。図１～図６に示されるように、配線部材５０は、主面１１ａに直交する直交方向（Ｚ方向）から見て、主面１１ａの長辺１１ｃに沿って延在して、主面１１ａの短辺１１ｄと交差している。本実施形態では、配線部材５０は、主面１１ａの短辺１１ｄと直交するように配置されている。配線部材５０が延在している方向は、Ｙ方向と直交している。配線部材５０は、Ｘ方向に延在している。配線部材５０は、圧電素子１０と電気的かつ物理的に接続されている一端部と、リード線８０と電気的かつ物理的に接続される他端部とを有している。

配線部材５０は、複数の外部電極１３，１５上に位置している。配線部材５０は、接合部材７０によって複数の外部電極１３，１５と電気的に接続されている。接合部材７０は、Ｚ方向から見て複数の外部電極１３，１５を一体的に覆うように、配線部材５０の一端部と圧電素子１０との間に設けられている。接合部材７０は、複数の導電性粒子（不図示）を含む樹脂層である。導電性粒子は、例えば、金属粒子、金めっき粒子である。接合部材７０は、例えば熱硬化性エラストマーを含んでいる。接合部材７０は、例えば、異方性導電ペースト又は異方性導電性膜が硬化することにより形成される。

配線部材５０は、接合部材７１によっても主面１１ａに接合されている。配線部材５０は、接合部材７１によって主面１１ａに接合されている。接合部材７１は、導電性のフィラーを含んでおらず、電気絶縁性を有している。接合部材７１は、主面１１ａの一方の短辺１１ｄに沿って配置されている。接合部材７１は、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）の全体を主面１１ａに接合している。接合部材７１は、接合部材７０から離間している。接合部材７１は、たとえば、ニトリルゴムを含んでいる。接合部材７１は、接合部材７０に含まれる樹脂材料と同じ樹脂材料を含んでいてもよい。

配線部材５０は、互いに連続し、一体化された第一領域Ｒ１、第二領域Ｒ２、及び第三領域Ｒ３を有している。

第一領域Ｒ１は、振動部１により支持されている。第一領域Ｒ１は、主面１１ａ上に配置されている。第一領域Ｒ１は、後述する接合部材７０及び接合部材７１によって、主面１１ａに接合（接着）されている。第一領域Ｒ１は、主面１１ａに固定されている。これにより、第一領域Ｒ１は、主面１１ａと一体的に変位する。第一領域Ｒ１のＸ方向の一方の端部は、主面１１ａのＸ方向の一方の端部と、接合部材７１に接着されている。第一領域Ｒ１は、Ｚ方向から見て、主面１１ａと重なっている。

第一領域Ｒ１は、Ｚ方向から見て、長方形状を呈している。第一領域Ｒ１の長辺方向は、Ｘ方向であり、主面１１ａの長辺方向と一致している。第一領域Ｒ１の短辺方向は、Ｙ方向であり、主面１１ａの短辺方向と一致している。第一領域Ｒ１は、主面１１ａの長辺１１ｃに沿って延在し、主面１１ａの一方の短辺１１ｄに至っている。第一領域Ｒ１は、複数の外部電極１３，１５を一体的に覆うように、接合部材７０によって圧電素子１０に接合されている。第一領域Ｒ１は、複数の外部電極１３，１５の全体を覆っている。複数の外部電極１３，１５は、Ｚ方向から見て、第一領域Ｒ１から露出していない。

第二領域Ｒ２は、支持部３ｆにより支持されている。第二領域Ｒ２は、Ｚ方向から見て、支持部３ｆと重なっている。第二領域Ｒ２は、接合部材７２によって支持部３ｆに接合（接着）されている。第二領域Ｒ２は、支持部３ｆに固定されている。接合部材７２は、たとえば、エポキシ樹脂又はアクリル系樹脂からなっている。接合部材７２は、導電性のフィラーを含んでおらず、電気絶縁性を有している。接合部材７２は、第二領域Ｒ２のカバー５７の表面に設けられている。

第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２とに接続されている。第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２との間に配置され、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２とを互いに接続している。第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１及び第二領域Ｒ２のそれぞれと隣り合っている。第三領域Ｒ３は、Ｚ方向から見て、主面１１ａと重なっていない。

第三領域Ｒ３は、互いに連続し、一体化された第一延在部Ｅ１、第二延在部Ｅ２、第三延在部Ｅ３、第一湾曲部Ｃ１、及び、第二湾曲部Ｃ２を有している。第一延在部Ｅ１は、Ｘ方向に沿って延在し、第一領域Ｒ１と第一湾曲部Ｃ１とを互いに接続している。第一湾曲部Ｃ１は、湾曲して第一延在部Ｅ１と第二延在部Ｅ２とを互いに接続している。第二延在部Ｅ２は、斜め上方に向かって延在し、第一湾曲部Ｃ１と第二湾曲部Ｃ２とを互いに接続している。第二湾曲部Ｃ２は、湾曲して第二延在部Ｅ２と第三延在部Ｅ３とを互いに接続している。第三延在部Ｅ３は、Ｘ方向に沿って延在し、第二湾曲部Ｃ２と第二領域Ｒ２とを互いに接続している。

配線部材５０は帯状なので、第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２は湾曲面を構成している。主面１１ａの直交方向（Ｚ方向）における第三領域Ｒ３の長さＬ１は、Ｚ方向における圧電素体１１の長さＬ２よりも長い。長さＬ１は、例えば５ｍｍ以上７ｍｍ以下である。長さＬ２は、例えば０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２の曲率半径は、圧電素子１０の振幅（変位量）よりも大きい。第一湾曲部Ｃ１の曲率半径は、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。第二湾曲部Ｃ２の曲率半径は、例えば１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。圧電素子１０の振幅は、例えば２０μｍ以上２００μｍ以下である。

図６は、接続構造体及び圧電素子の上面図である。図７は、接続構造体の下面図である。図１～図７に示されるように、配線部材５０は、ベース５１、複数の導体層５３，５５、カバー５７、及び補強部材５９を有している。本実施形態では、配線部材５０は、二つの導体層５３，５５を備えている。配線部材５０は、たとえば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）又はフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）である。

ベース５１は、帯状を呈し、互いに対向している一対の主面５１ａ，５１ｂを有している。ベース５１は、電気絶縁性を有している。ベース５１は、たとえば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。ベース５１の厚さは、たとえば１００μｍである。

各導体層５３，５５は、ベース５１の主面５１ａ上に配置されている。各導体層５３，５５は、接着層（不図示）によって、主面５１ａに接合（接着）されている。各導体層５３，５５は、たとえば、Ｃｕからなる。各導体層５３，５５は、たとえば、Ｃｕ層上にＮｉメッキ層及びＡｕメッキ層がこの順に設けられた構成であってもよい。導体層５３と導体層５５とは、互いに離間して配置されている。各導体層５３，５５の厚さは、たとえば２０μｍである。

導体層５３は、リード線８０に接続された端部５３ａと、外部電極１３に接続された端部５３ｂと、端部５３ａと端部５３ｂとを接続している接続部５３ｃと、を含んでいる。接続部５３ｃは、配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５３ａは、接続部５３ｃの一端部と、配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５３ｂは、接続部５３ｃの他端部と、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。

導体層５５は、リード線８０に接続された端部５５ａと、外部電極１５に接続された端部５５ｂと、端部５５ａと端部５５ｂとを接続している接続部５５ｃと、を含んでいる。接続部５５ｃは、配線部材５０が延在している方向（Ｘ方向）に延在している。端部５５ａは、接続部５５ｃの一端部と、配線部材５０が延在している方向において隣り合っている。端部５５ｂは、接続部５５ｃの他端部と、配線部材５０の幅方向（Ｙ方向）において隣り合っている。

端部５３ａと端部５５ａとは、配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。端部５３ｂと端部５５ｂとは、配線部材５０の延在している方向において互いに離間して配置されている。接続部５３ｃと接続部５５ｃとは、互いに平行、かつ、配線部材５０の幅方向において互いに離間して配置されている。

端部５３ａと外部電極１３との間には、接合部材７０が存在している。端部５３ａと外部電極１３とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。端部５５ａと外部電極１５との間には、接合部材７０が存在している。端部５５ａと外部電極１５とは、接合部材７０に含まれる導電性粒子を通じて電気的に接続されている。

カバー５７は、特に図７に示されるように、主面５１ａ上に配置されている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａとを覆っている。カバー５７は、各導体層５３，５５と、主面５１ａのうち、各導体層５３，５５から露出している領域とに接着層（不図示）によって接合（接着）されている。カバー５７は、たとえば、ポリイミド樹脂等の樹脂からなる樹脂層である。カバー５７の厚さは、たとえば２５μｍである。

導体層５３の端部５３ａ，５３ｂと、導体層５５の端部５５ａ，５５ｂと、主面５１ａの一部領域は、カバー５７から露出している。主面５１ａの一部領域は、Ｚ方向から見て、端部５３ａと端部５５ａとの間に配置された領域、及び、端部５３ｂと端部５５ｂとの間に配置された領域である。各端部５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂには、たとえば、ニッケルめっき及び金フラッシュめっきが施されている。

補強部材５９は、配線部材５０の他端部に配置されている。補強部材５９は、ベース５１の主面５１ｂ上に配置されている。補強部材５９は、接着層（不図示）によって、主面５１ｂに接合（接着）されている。補強部材５９は、電気絶縁性を有する矩形板状の部材である。補強部材５９は、たとえば、ポリイミド樹脂からなる。

リード線８０は、複数の心線の束８１と、束８１を被覆する被覆部材８２と、を有している。本実施形態では、リード線８０は、１２本の心線を有している。被覆部材８２は、束８１の外周を覆っている。被覆部材８２は、複数の心線の全体をまとめて覆っている。束８１の端部は、被覆部材８２から露出し、各導体層５３，５５の端部５３ａ，５５ａに接続されている。束８１の端部は、導電性接着剤により各端部５３ａ，５５ａに接続されている。導電性接着剤は、たとえば、はんだなどの熱溶融性金属である。導電性接着剤は、導電性材料としてＡｕ、Ｃｕ等を含む導電性ペーストを用いて形成されていてもよい。

振動デバイス１００を備える電子機器では、圧電素子１０を振動させることによって音を発生させる。圧電素子１０の振動により、音だけでなく、触感を生じさせてもよい。

以上説明したように、圧電素子１０は、圧電素体１１がＺ方向に変位するように、屈曲振動する。主面１１ａは、長方形状を有しているので、圧電素体１１の変位量は、主面１１ａの長辺方向（Ｘ方向）の中央で最も大きくなり、主面１１ａの長辺方向の両端で最も小さくなる。配線部材５０は、振動部１により支持されている第一領域Ｒ１と、支持部３ｆにより支持されている第二領域Ｒ２と、第一領域Ｒ１と第二領域Ｒ２とに接続されている第三領域Ｒ３と、を有している。第一領域Ｒ１は、振動部１により支持されているので、振動部１の変位に伴って変位する。第三領域Ｒ３は、第一領域Ｒ１に接続されているので、第一領域Ｒ１の変位に伴って変位しようとする。第三領域Ｒ３は、第二領域Ｒ２にも接続されている。第二領域Ｒ２は、支持部３ｆにより支持され、変位しない。したがって、第三領域Ｒ３の振動は、圧電素子１０の振動とは一致せず、圧電素子１０の振動を阻害するおそれがある。

配線部材５０は、圧電素体１１の主面１１ａの長辺１１ｃに沿って延在して、圧電素体１１の主面１１ａの短辺１１ｄと交差している。したがって、第三領域Ｒ３は、圧電素体１１の主面１１ａの短辺部分で第一領域Ｒ１に接続されている。上述のように、主面１１ａの変位量は、主面１１ａの長辺方向の両端で最も小さくなる。よって、配線部材５０が、圧電素体１１の主面１１ａの短辺１１ｄに沿って延在して、圧電素体１１の主面１１ａの長辺１１ｃと交差している場合、すなわち、第三領域Ｒ３が圧電素体１１の主面１１ａの長辺部分で第一領域Ｒ１に接続されている場合と比べ、第三領域Ｒ３の振動が抑制される。この結果、圧電素子１０の振動が阻害され難く、圧電素子１０の振幅を増大させることができる。第三領域Ｒ３は、湾曲しているので、第三領域Ｒ３には遊びが生じる。このため、外部の振動が配線部材５０を通じて圧電素子１０に伝達されることが抑制される。この結果、圧電素子１０の振動が更に阻害され難く、圧電素子１０の振幅を更に増大させることができる。

第三領域Ｒ３に遊びが生じることで、圧電素子１０の振動が阻害され難く、その点でも圧電素子１０の振幅を更に増大させることができる。また、外部の振動及び圧電素子１０の振動により接合部材７１にかかる負荷を抑制することができる。したがって、配線部材５０が主面１１ａから剥離することを抑制できる。

Ｚ方向における第三領域Ｒ３の長さＬ１は、Ｚ方向における圧電素体１１の長さＬ２よりも長い。第三領域Ｒ３の遊びは、長さＬ２に対し、長さＬ１が長いほど、大きくなり易い。このため、本実施形態では、圧電素体１１の振幅が一層増大する。また、配線部材５０の剥離を更に抑制できる。長さＬ１が長いほど、振動デバイス１００の発生力（振動）に対する影響が小さくなる。

第三領域Ｒ３は、第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２を有しているので、第三領域Ｒ３に遊びが生じる。遊びが外部の振動を吸収するので、圧電素子１０の振動が阻害され難い。第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２の曲率半径が、圧電素子１０の振幅よりも小さい場合、配線部材５０の直線状の各延在部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の長さが長くなるので、ケース３以外の場所に仮想的な壁が生まれ、ばらつきの大きな空室共振が発生し易い。したがって、配線部材５０由来の空室共振によって残響（固有振動数）が発生した各延在部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の影響が大きくなる。これに対し、本実施形態では、第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２の曲率半径は、圧電素子１０の振幅よりも大きい。このため、残響の影響を抑制することができる。第一湾曲部Ｃ１及び第二湾曲部Ｃ２の曲率半径は、各延在部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の長さよりも長くてもよい。

ケース３の底部３ａは、Ｘ方向における振動部１の両端部１ａを保持している。このため、振動部１のＸ方向の中央部における振幅を更に増大させることができる。

外部電極１３，１５は、主面１１ａの中央部に配置されている。このため、圧電素子１０をバランスよく振動させることができる。

本実施形態に係る電子機器は、振動デバイス１００を備えるので、圧電素子１０の振幅を増大させることができる。

本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

図８は、変形例に係る振動デバイスの一部拡大断面図である。図８に示されるように、変形例に係る振動デバイス１００Ａは、ケース３に凹部３ｄが設けられておらず、振動部材１２の主面１２ｂの全面が接着層６０により底部３ａに接合（接着）されている点で、振動デバイス１００と相違している。この場合であっても、圧電素子１０の振動が阻害され難い。

振動デバイス１００，１００Ａでは、配線部材５０の第三領域Ｒ３は、第一延在部Ｅ１を有していなくてもよい。この場合、第一湾曲部Ｃ１と第一領域Ｒ１とが直接接続される。第三領域Ｒ３は、第二延在部Ｅ２を有していなくてもよい。この場合、第一湾曲部Ｃ１と第二湾曲部Ｃ２とが直接接続される。第三領域Ｒ３は、第三延在部Ｅ３を有していなくてもよい。この場合、第二湾曲部と第三領域Ｒ３とが直接接続される。第三領域Ｒ３は、少なくとも第一湾曲部Ｃ１を有していればよい。第一湾曲部Ｃ１により生じる遊びで、外部の振動が吸収される。

振動デバイス１００，１００Ａでは、振動部１は振動部材１２を備えているが、振動部１は振動部材１２を備えていなくてもよい。この場合、振動部１の構造を簡単にすることができる。

１…振動部、１ａ…端部、３ａ…底部（保持部）、１０…圧電素子、１１…圧電素体、１１ａ…主面、１１ｃ…長辺、１１ｄ…短辺、１２…振動部材、１３，１５…外部電極、１９，２１，２３…内部電極、５０…配線部材、１００，１００Ａ…振動デバイス、Ｃ１…第一湾曲部、Ｃ２…第二湾曲部、Ｒ１…第一領域、Ｒ２…第二領域、Ｒ３…第三領域。

Claims (7)

1. 長方形状の主面を有している圧電素体と、前記圧電素体の内部に配置されている内部電極と、前記主面上に配置され、かつ、前記内部電極と電気的に接続されている外部電極と、を含む圧電素子を有する振動部と、
   前記外部電極に接続された配線部材と、を備え、
   前記主面に直交する直交方向から見て、前記配線部材は、前記主面の長辺に沿って延在して、前記主面の短辺と交差し、
   前記配線部材は、導電性を有する第一接合部材と電気絶縁性を有する第二接合部材とにより前記振動部に接合されることで前記振動部により支持されている第一領域と、支持部により支持されている第二領域と、前記第一領域のうち前記第二接合部材に接合された部分と前記第二領域とに接続されている第三領域と、を有し、
   前記第三領域は、湾曲部を含んでおり、
   前記配線部材は、互いに対向している第一主面及び第二主面を有しているベースと、前記第一主面上に配置されている導電層と、を含み、
   前記第一領域おいて、前記第二主面が空間に面して設けられている、振動デバイス。
2. 前記直交方向における第三領域の長さは、前記直交方向における前記圧電素体の長さよりも長い、請求項１に記載の振動デバイス。
3. 前記湾曲部の曲率半径は、前記圧電素子の振幅よりも大きい、請求項２に記載の振動デバイス。
4. 前記主面の長辺方向における前記振動部の両端部を保持している保持部を更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の振動デバイス。
5. 前記振動部は、前記圧電素子が接合された振動部材を更に有している、請求項１～４のいずれか一項に記載の振動デバイス。
6. 二つの前記外部電極は、前記主面の中央部に配置されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の振動デバイス。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の振動デバイスを備える、電子機器。

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