JP2003018695A - 圧電型電気音響変換器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マイグレーションによる内部電極と外部電極と
の短絡を防止するとともに、分極時のセラミック層の割
れを防止し、良品率を改善できる圧電型電気音響変換器
を提供する。 【解決手段】複数の圧電セラミック層３１，３２を積層
して積層体を構成し、すべてのセラミック層３１，３２
を厚み方向において同一方向に分極するとともに、積層
体の表裏主面に設けられた外部電極３３，３４と各セラ
ミック層の間に設けられた内部電極３５との間に交番信
号を印加することにより、上記積層体を屈曲振動させる
圧電型電気音響変換器である。圧電セラミック層３１，
３２の間に、内部電極３５の外側にギャップＧを介して
隔てられたダミー電極３６が設けられ、内部電極３５の
一部は圧電セラミック層の少なくとも１つの端面に露出
しており、ダミー電極３６は圧電セラミック層の他の端
面に露出している。外部電極３３，３４は、内部電極３
５が露出している圧電セラミック層の端面以外の端面ま
で延びている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧電受話器、圧電サ
ウンダ、圧電スピーカ、圧電ブザーなどの圧電型電気音
響変換器およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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ブザーあ
るいは圧電受話器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は、金属
板の片面に圧電素子を貼り付けてユニモルフ型振動板を
構成し、金属板の周縁部をケースの中に支持するととも
に、ケースの開口部をカバーで閉鎖した構造のものであ
る。しかしながら、ユニモルフ型振動板の場合、電圧印
加によって外径が伸縮するセラミック板を、寸法変化し
ない金属板に接着して屈曲振動させるものであるから、
その変位量つまり音圧が小さいという欠点がある。

【０００３】そこで、複数の圧電セラミック層からなる
積層構造のバイモルフ型振動板が提案されている（特開
２００１−９５０９４号公報）。この振動板は、２層ま
たは３層の圧電セラミック層を積層して積層体を得ると
ともに、この積層体の表裏面に外部電極を形成し、各セ
ラミック層の間に内部電極を設けたものである。全ての
セラミック層は厚み方向に同一方向に分極されており、
外部電極と内部電極との間に交番信号を印加することに
より、積層体を屈曲振動させる。このような積層構造の
振動板では、ユニモルフ型振動板に比べて変位量が大き
く、音圧が増大する利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような積層構造
の振動板を製造する場合、各セラミック層が薄肉である
ため、積層体の端面に露出する内部電極と外部電極とが
マイグレーションによって短絡しやすいという問題があ
る。マイグレーション対策として、図１に示すように、
セラミック層１の少なくとも１辺に表裏の外部電極２，
３を露呈させるとともに、他の辺には外部電極２，３を
切除した縁取り部２ａ，３ａを形成し、外部電極２，３
が露呈した辺に内部電極４の縁取り部４ａを形成し、残
りの辺に内部電極４を露呈させた電極形状とする方法が
考えられる。なお、図１において、裏側の外部電極３は
投影図として描かれている。このような電極形状とする
ことで、セラミック層１の端面において外部電極２，３
と内部電極４とが厚み方向に接近せず、マイグレーショ
ンを解消できる。なお、図１では外部電極２，３の３辺
に縁取り部２ａ，３ａを形成し、内部電極４の１辺に縁
取り部４ａを形成したが、これとは逆に内部電極４の３
辺に縁取り部を形成し、外部電極２，３の１辺に縁取り
部を形成しても同様の効果を有する。

【０００５】ところが、上記のような電極形状を持つ積
層体に対し、表裏の外部電極２，３間に直流電圧を印加
して分極を行なうと、内部電極４と縁取り部４ａとの間
でセラミック層１の伸びに差が生じ、内部電極４と縁取
り部４ａとの境界のセラミック層１に割れが発生し、良
品率を低下させるという問題がある。すなわち、内部電
極４が端面に露呈している辺では電極４によってセラミ
ック層１の伸びが抑制されるのに対し、縁取り部４ａが
設けられた辺ではセラミック層１の伸びが大きくなり、
その伸びの差によってセラミック層１に割れが発生する
からである。

【０００６】そこで、本発明の目的は、マイグレーショ
ンによる内部電極と外部電極との短絡を防止するととも
に、分極時のセラミック層の割れを防止し、良品率を改
善できる圧電型電気音響変換器を提供することにある。

【０００７】

【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、複数の圧電セラミック層を
積層して積層体を構成し、すべてのセラミック層を厚み
方向において同一方向に分極するとともに、積層体の表
裏主面に設けられた外部電極と各セラミック層の間に設
けられた内部電極との間に交番信号を印加することによ
り、上記積層体を屈曲振動させる圧電型電気音響変換器
において、上記圧電セラミック層の間に、上記内部電極
の外側にギャップを介して隔てられたダミー電極が設け
られ、上記内部電極の一部は圧電セラミック層の少なく
とも１つの端面に露出しており、上記ダミー電極は圧電
セラミック層の他の端面に露出しており、上記外部電極
は、内部電極が露出している圧電セラミック層の端面以
外の端面まで延びていることを特徴とする圧電型電気音
響変換器を提供する。

【０００８】また、請求項６に係る発明は、圧電セラミ
ックよりなる複数のグリーンシートを準備する工程と、
少なくとも１つのグリーンシートの表面に内部電極およ
びダミー電極となる電極パターンを形成する工程と、複
数のグリーンシートを上記内部電極およびダミー電極を
間に積層して積層体を得る工程と、積層体を焼成して圧
電体を得る工程と、圧電体の表面に表側の外部電極とな
る電極パターンを形成する工程と、圧電体の裏面に裏側
の外部電極となる電極パターンを形成する工程と、表裏
の外部電極間に電圧を印加して圧電体の厚み方向に一様
に分極を行なう工程と、圧電体を１素子の寸法にカット
する工程と、カットされた素子の端面に表裏の外部電極
を導通させる端面電極と、内部電極を素子の表面または
裏面の少なくとも一方に引き出すための端面電極とを形
成する工程とを有し、上記圧電体を素子にカットした状
態において、圧電セラミック層の間には内部電極とその
外側にギャップを介して隔てられたダミー電極とが設け
られ、内部電極の一部は圧電セラミック層の少なくとも
１つの端面に露出しており、ダミー電極は圧電セラミッ
ク層の他の端面に露出しており、上記表裏の外部電極
は、内部電極が露出している圧電セラミック層の端面以
外の端面まで延びていることを特徴とする圧電型電気音
響変換器の製造方法である。

【０００９】セラミック層の間に、内部電極とダミー電
極とが設けられるが、両電極はギャップを介して隔てら
れているので、電気的に導通していない。内部電極の一
部はセラミック層の少なくとも１つの端面に露出してお
り、ダミー電極はセラミック層の他の端面に露出してい
る。そして、外部電極は、内部電極が露出しているセラ
ミック層の端面以外の端面まで延びている。換言する
と、外部電極は内部電極が露出した端面まで延びていな
い。そのため、セラミック層の端面において、内部電極
と外部電極とが厚み方向に接近せず、マイグレーション
による短絡を防止できる。また、ダミー電極と外部電極
とは厚み方向に接近し、短絡する可能性はあるが、ダミ
ー電極と内部電極とは電気的に絶縁されているので、外
部電極と内部電極とが短絡する心配がない。また、分極
時に内部電極の存在する部分と存在しない部分とでセラ
ミック層に伸びの差が生じても、内部電極の存在しない
部分にはダミー電極が設けられているので、セラミック
層の伸びの差が小さくなり、セラミック層の割れを抑制
できる。

【００１０】内部電極は、セラミック層の１辺の全長に
亘って露出している必要はなく、１辺の一部のみに露出
していてもよいし、２辺または３辺に亘って露出してい
てもよい。同様に、外部電極の露出もセラミック層の辺
の全長にわたって露出している必要はなく、部分的に露
出したものでもよい。セラミック層は２層に限らず、３
層であってもよい。３層の場合、中央のセラミック層の
両面に内部電極が設けられるので、電位が等しく、屈曲
振動に寄与しない。

【００１１】請求項２のように、内部電極とダミー電極
とのギャップ幅を、０．０５〜０．４０ｍｍとするのが
望ましい。ギャップ幅を広くすると、分極時のセラミッ
ク層の伸びの差が大きくなり、割れの原因になる。一
方、ギャップ幅を狭くし過ぎると、内部電極とダミー電
極との絶縁距離が保てなくなる。そこで、ギャップ幅を
０．０５〜０．４０ｍｍとすれば、割れの防止と絶縁距
離の確保とを両立できる。

【００１２】請求項３のように、内部電極を、圧電セラ
ミック層の１つの端面に露出するように方形に形成し、
ダミー電極を内部電極の３辺をギャップを介して取り囲
むようにコ字形に形成し、内部電極が露出する圧電セラ
ミック層の端面と対応する外部電極の部位に縁取り部を
設けてもよい。この場合には、内部電極および外部電極
の電極形状が単純化され、製造が簡単になる。また、内
部電極が１辺にしか露出しないので、マイグレーション
が起こりにくく、安定した特性の振動板が得られる。

【００１３】請求項４のように、請求項３における外部
電極の縁取り部が設けられた部位に、端面電極を介して
内部電極と接続された引出電極を形成してもよい。すな
わち、振動板の外部電極は外部に露出しているので、外
部との電気的接続は容易であるが、内部電極はセラミッ
ク層の間に設けられているので、そのままでは外部と接
続できない。そこで、内部電極を振動板の少なくとも表
面に引き出すため、外部電極の縁取り部が設けられた部
位に引出電極を設け、この引出電極と内部電極とをセラ
ミック層の端面に設けられた端面電極を介して接続す
る。これによって、内部電極を外部と容易に接続でき
る。

【００１４】請求項５のように、引出電極を圧電セラミ
ック層の２つの角部に、かつ異なる二辺に跨がって形成
し、引出電極をダミー電極と厚み方向から見て重ならな
い位置に設け、ダミー電極の両端部と内部電極との間
に、圧電セラミック層の端面に沿って島状の補助電極を
形成してもよい。このように構成すれば、分極時の割れ
を防止できるとともに、大きなマザー基板から積層体を
多数個取りする場合、カット位置と電極形成位置とのば
らつきに対応しやすい。また、引出電極の幅を比較的広
くすることができるので、有効である。

【００１５】請求項６の製造方法では、請求項１におけ
る振動板を効率よく製造できる。分極用電極を形成した
後で、これをエッチングし、外部電極とする方法では、
製造過程で積層圧電体よりなる振動板が割れやすい。特
に、厚みが５０μｍ以下の薄肉な振動板では、エッチン
グ処理においてハンドリング等による割れ、欠け不良率
が大幅に悪化する。これに対し、請求項６では分極用電
極をそのまま外部電極として使用するので、エッチング
が不要となり、振動板に負荷がかからず、割れ，欠け不
良率を改善できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２〜図９は本発明の第１の実施
形態である表面実装型の圧電型電気音響変換器を示す。
この電気音響変換器は、大略、ケース１０と蓋板２０と
積層構造の振動板３０とで構成されている。

【００１７】ケース１０はセラミックスまたは樹脂など
の絶縁性材料で底壁部１０ａと４つの側壁部１０ｂ〜１
０ｅとを持つ４角形の箱型に形成されている。ケース１
０を樹脂で構成する場合には、ＬＣＰ（液晶ポリマ
ー），ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン），Ｐ
ＰＳ（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。対向する２つの側壁部１０ｂ，１
０ｄの内側には段差状の支持部１０ｆ，１０ｇが設けら
れ、その上に一対の端子１１，１２の内部接続部１１
ａ，１２ａが露出している。端子１１，１２はケース１
０にインサート成形されたものであり、ケース１０の外
部に突出した外部接続部１１ｂ，１２ｂが側壁部１０
ｂ，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。ケース１０の他の１つの側壁部１０ｃと
底壁部１０ａとの境界には、第１の放音孔１０ｈが形成
されている。ケース１０の上面開口部には、ケース１０
と同様な材料よりなる蓋板２０が接着剤（図示せず）に
よって接着される。蓋板２０には第２の放音孔２１が形
成されている。

【００１８】振動板３０は、図５〜図９に示すように、
２層の圧電セラミックス層３１，３２を積層し、その表
裏面を樹脂層４０，４１で覆ったものである。これら樹
脂層４０，４１は、セラミック層３１，３２の落下衝撃
などによる割れを防止するための保護膜である。ここで
は、セラミックス層３１，３２として１０ｍｍ×１０ｍ
ｍ×２０μｍのＰＺＴ系セラミックスを使用し、樹脂層
４０，４１として厚みが５〜１０μｍのポリアミドイミ
ド系樹脂を使用した。

【００１９】積層されたセラミック層３１，３２の表裏
主面には外部電極３３，３４が形成され、セラミックス
層３１，３２の間には内部電極３５とダミー電極３６と
が形成されている。２つのセラミックス層３１，３２
は、図５，図６に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。表側の外部電極３３と裏
側の外部電極３４の１辺には縁取り部（または空白部）
３３ａ，３４ａが形成され、他の辺はセラミック層３
１，３２の縁部まで伸びている。そして、縁部まで伸び
ている外部電極３３，３４は振動板３０の一方の端面に
形成された端面電極３７（図６参照）に接続されてい
る。そのため、表裏の外部電極３３，３４は相互に接続
されている。表側の外部電極３３の縁取り部３３ａが設
けられたセラミック層３１の表面には、外部電極３３と
導通しない引出電極３８が形成されている。内部電極３
５は、外部電極３３，３４の縁取り部３３ａ，３４ａが
形成されたセラミック層３１，３２の端面にのみ露出す
るように方形に形成され、ダミー電極３６は内部電極３
５の３辺をギャップＧを介して取り囲むようにコ字形に
形成されている。このギャップＧの幅は、０．０５〜
０．４０ｍｍが望ましく、ここでは０．１５ｍｍに設定
した。ダミー電極３６はセラミック層３１，３２の３辺
の端面に露出している。端面電極３７が形成された端面
と対向する振動板３０の端面には、内部電極３５と引出
電極３８とを接続する端面電極３９が形成されている。
なお、端面電極３７を設けることで、外部電極３３，３
４が相互に接続されると同時に、ダミー電極３６とも接
続される。しかし、ダミー電極３６は内部電極３５と電
気的に絶縁されているので、電気的特性に支障はない。

【００２０】表側の樹脂層４０には、振動板３０の対向
する２辺に、外部電極３３が露出する切欠部４０ａと、
引出電極３８が露出する切欠部４０ｂとが形成されてい
る。なお、この例では表面にのみ切欠部４０ａ，４０ｂ
を設けたが、表裏両面に設けてもよい。表裏両面に切欠
部４０ａ，４０ｂを設ける場合には、裏面の切欠部４０
ａに外部電極３４を露出させ、裏面の切欠部４０ｂに引
出電極３８を露出させればよい。

【００２１】上記振動板３０はケース１０に収納され、
対向する２辺が支持部１０ｆ，１０ｇの上に載置され
る。そして、樹脂層４０の切欠部４０ａから露出する外
部電極３３と端子１１の内部接続部１１ａとが導電性接
着剤２２によって接続され、同じく切欠部４０ｂから露
出する引出電極３８と端子１２の内部接続部１２ａとが
導電性接着剤２３によって接続される。導電性接着剤２
２，２３を硬化させた後、振動板３０の周囲とケース１
０との隙間にシリコーン系接着剤などの弾性封止剤２４
を環状に塗布し硬化させることで、振動板３０の表側と
裏側との間の空気漏れが防止される。なお、導電性接着
剤２２，２３を塗布，硬化させた後、弾性封止剤２４を
塗布，硬化させる方法に限らず、先に弾性封止剤２４を
塗布，硬化させた後で導電性接着剤２２，２３を塗布，
硬化させてもよい。また、導電性接着剤２２，２３は、
予め振動板３０の両端部に塗布した状態で、ケース１０
に収容してもよい。

【００２２】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を印加することで、外部
電極３３，３４と内部電極３５との間に交番電圧が印加
され、振動板３０を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。振動板３０が金属板を有しな
い圧電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つの振動領域が相互に逆方向に振動する
ので、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。振動板３０によって
発生した音は、蓋板２０に設けられた第２の放音孔２１
より外部へ放出される。また、２層の圧電セラミック層
３１，３２の端面において、外部電極３３，３４と内部
電極３５とが近接しないので、マイグレーションによる
外部電極３３，３４と内部電極３５との短絡を防止でき
る。

【００２３】図１０は振動板３０の製造工程を示す。
（ａ）のように、電極を形成していない第１のセラミッ
クグリーンシート３１Ａと、表面に内部電極３５および
ダミー電極３６を形成した第２のセラミックグリーンシ
ート３２Ａとを準備する。セラミックグリーンシートと
しては、例えばＰＺＴ系セラミックスを用いた。また、
内部電極３５およびダミー電極３６として、銀，パラジ
ウム，有機バインダなどを含む導電ペーストを印刷法に
より塗布した。次に、（ｂ）のように、グリーンシート
３１Ａ，３２Ａを積層し、約１１００℃で焼成して厚さ
約４０μｍの圧電体３０Ａを得る。次に、（ｃ）のよう
に、マザー基板状態の圧電体３０Ａの表面に表側の外部
電極３３Ａを形成するとともに、圧電体３０Ａの裏面に
裏側の外部電極３４Ａを形成する。形成方法としては、
例えばメタルマスクを用いたスパッタリングなどの薄膜
形成法を用いた。このとき、表側の外部電極３３Ａに
は、縁取り部となる空白部３３ａと引出電極３８となる
島状電極とを形成しておく。また、裏側の外部電極３４
Ａには、縁取り部となる空白部３４ａを形成しておく。
外部電極３３Ａ，３４Ａの形成後、圧電体３０Ａの表裏
の外部電極３３Ａ，３４Ａ間に電圧を印加して分極を行
なう。分極条件は、電界：３．０ｋＶ／ｍｍ、保持時間
×保持温度＝３０ｓｅｃ×５０℃で一定とした。この
時、セラミック層の間に設けられた電極３５，３６に
は、殆ど空白部が存在しないので、セラミック層の伸び
の差が殆どなく、セラミック層の割れを防止できる。分
極後、圧電体３０Ａの表裏面に樹脂コーティングを施
し、（ｃ）の破線ＣＬでカットして（ｄ）のような素子
を得る。このとき、カットラインＣＬが縁取り部３３
ａ，３４ａの中心を通るようにカットする。カットされ
た素子の表裏面に樹脂層４０，４１を形成するととも
に、端面電極３７，３９を形成することにより、振動板
３０が得られる。

【００２４】図１に示すような外部電極形状の場合、外
部電極２の周囲に縁取り部２ａを設ける必要上、まず電
極を全面に形成した後、縁取り部に相当する箇所にレジ
ストインクを塗布し、エッチングを行なって縁取り部２
ａを形成するという工程が必要になる。これに対し、上
記のように外部電極３３Ａ，３４Ａが３辺まで伸びてい
る場合には、電極形状を単純化できることから、エッチ
ングなどの煩雑な処理が不要となり、低負荷のパターン
ニング法を選択することが可能となる。そのため、工程
の簡略化とハンドリングによる割れ、欠け不良を改善で
き、薄肉な圧電体３０Ａであっても、良品率が向上し、
量産化できる。

【００２５】図１１は振動板における外部電極と内部電
極の他の実施例を示す。（ａ）では、内部電極３５およ
びダミー電極３６の形状は第１実施例と同等であるが、
外部電極３３の一辺に空白部３３ｂを介して帯状の引出
電極３８を設けた点で第１実施例と異なる。この引出電
極３８は端面電極を介して内部電極３５と接続される。
（ｂ）では、内部電極３５の隣合う２辺がセラミック層
の端面に露出しており、残りの２辺にギャップＧを介し
てダミー電極３６が形成されている。同様に、外部電極
３３の２辺、特に内部電極３５が露出する２辺と対応す
る部分に縁取り部３３ａが形成され、他の２辺はセラミ
ック層の周縁まで伸びている。（ｃ）は、内部電極３５
の３辺がセラミック層の端面に露出しており、残りの１
辺にギャップＧを介してダミー電極３６が形成されてい
る。また、外部電極３３の３辺、つまり内部電極３５が
露出する３辺と対応する部分に縁取り部３３ａが形成さ
れ、残りの１辺はセラミック層の周縁部まで伸びてい
る。（ｄ）は、内部電極３５の対向する２辺がセラミッ
ク層の端面に露出しており、残りの２辺にギャップＧを
介してダミー電極３６が形成されている。外部電極３３
の２辺、特に内部電極３５が露出する２辺と対応する部
分に縁取り部３３ａが形成され、他の２辺はセラミック
層の周縁まで伸びている。（ａ）〜（ｄ）のいずれの電
極形状も、マイグレーションを防止できるとともに、分
極時の割れを防止できる。なお、裏側の外部電極３４は
表側の外部電極３３と同様の形状とすればよい。

【００２６】図１２は振動板における外部電極と内部電
極のさらに他の実施例を示す。（ａ）では、内部電極３
５がセラミック層の１辺の中の一部にのみ露出してお
り、その他の部分をギャップＧを介してダミー電極３６
が取り囲んでいる。一方、外部電極３３の内部電極３５
が露出した辺に縁取り部３３ａが形成され、この縁取り
部３３ａの中で内部電極３５が露出した部分と対応する
箇所に、島状の引出電極３８が形成されている。この引
出電極３８も端面電極を介して内部電極３５と接続され
る。（ｂ）では、内部電極３５がセラミック層の１辺お
よびその辺と隣接する２辺の一部まで露出しており、そ
の他の部分をギャップＧを介してダミー電極３６が取り
囲んでいる。一方、外部電極３３の内部電極３５が露出
した辺に縁取り部３３ａが形成され、さらに縁取り部３
３ａの両端部近傍で内部電極３５が露出した部分と対応
する箇所に、島状の引出電極３８が形成されている。こ
の引出電極３８は端面電極を介して内部電極３５と接続
される。この電極パターンの場合、外部電極３３は勿
論、内部電極３５もマザー基板の段階で互いに繋がった
状態にあるので、内部電極３５の形成が簡単になる利点
がある。（ｃ）は、（ｂ）の電極形状を修正したもので
あり、内部電極３５がセラミック層の１辺およびその辺
と隣接する２辺の一部まで露出しており、その他の部分
をギャップＧを介してダミー電極３６が取り囲んでい
る。ダミー電極３６と内部電極３５との間に、セラミッ
ク層の端面に沿って２個の島状の補助電極４２が形成さ
れている。外部電極３３の内部電極３５が露出した辺に
縁取り部３３ａが形成され、縁取り部３３ａの両端部に
は内部電極３５および補助電極４２と対応する島状の引
出電極３８が形成されている。この実施例では、引出電
極３８をセラミック層の角部に配置することで、引出電
極３８の形成が容易になり、量産性が向上する。もし、
内部電極３５およびダミー電極３６を（ｂ）のような形
状とすると、ダミー電極３６と引出電極３８とが厚み方
向に重なり、マイグレーションによって短絡する恐れが
生じる。そこで、ダミー電極３６と内部電極３５との間
に補助電極４２を形成することで、ダミー電極３６と引
出電極３８との短絡を防止している。また、この実施例
では、マザー基板から振動板を多数個取りする場合、カ
ット位置と電極形成位置とのばらつきに対応しやすく、
引出電極３８の幅を広く取れるので有効である。（ｄ）
は、内部電極３５，ダミー電極３６および補助電極４２
を図１２の（ｃ）と同様とし、外部電極３３を図１１の
（ａ）と同様にしたものである。すなわち、外部電極３
３の一辺に空白部３３ｂを介して帯状の引出電極３８を
設けてある。この場合も、補助電極４２によって、引出
電極３８とダミー電極３６とが短絡するのを防止でき
る。

【００２７】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。例えば、振動板３０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、振動板３０は四角形の
ほか、円形であってもよい。

【００２８】本発明のケースは、図２〜図４に示される
ような端子を持つケースと、その上面に接着される蓋板
とで構成されたものに限らない。例えば、前述の特開２
００１−９５０９４号公報の図７，図８に示されるよう
に、振動板を支持固定できる支持部を持つキャップと、
外部接続用の電極を持つ基板とでケースを構成してもよ
い。ケースに固定される端子としては、上記実施形態の
ようなインサート端子に限るものではなく、例えばケー
スの支持部上面から外部に至る薄膜あるいは厚膜の電極
であってもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る発明によれば、セラミック層の間に内部電極とそ
の外側にギャップを介して隔てられたダミー電極とを設
け、内部電極の一部をセラミック層の少なくとも１つの
端面に露出させるとともに、ダミー電極をセラミック層
の他の端面に露出させ、表裏の外部電極を内部電極が露
出している圧電セラミック層の端面以外の端面まで延ば
したので、セラミック層の端面において内部電極と外部
電極とが厚み方向に接近せず、マイグレーションによる
短絡を防止できる。また、分極時に内部電極の存在する
部分と存在しない部分とでセラミック層に伸びの差が生
じても、内部電極の存在しない部分にはダミー電極が設
けられているので、セラミック層の伸びの差が小さくな
り、セラミック層の割れを抑制できるという作用効果を
有する。

【００３０】請求項６にかかる発明によれば、分極用電
極をそのまま外部電極として使用するので、エッチング
が不要となり、振動板に負荷がかからず、割れ，欠け不
良率を改善できる。そのため、積層圧電体よりなる振動
板を効率よく製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となる圧電振動板の分解斜視図で
ある。

【図２】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３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図２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６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】図５に示す圧電振動板の樹脂層を取り除いた状
態の斜視図である。

【図８】図７に示す圧電振動板の分解斜視図である。

【図９】図７に示す圧電振動板の内部電極および外部電
極図である。

【図１０】図７に示す圧電振動板の製造方法を示す工程
図である。

【図１１】圧電振動板の内部電極および外部電極の他の
パターン図である。

【図１２】圧電振動板の内部電極および外部電極のさら
に他のパターン図である。

【符号の説明】

１０ ケース ２０ 蓋板 ３０ 圧電振動板（積層体） ３１，３２ セラミック層 ３３，３４ 外部電極 ３３ａ，３４ａ 縁取り部 ３５ 内部電極 ３６ ダミー電極 ３７，３９ 端面電極 ３８ 引出電極 Ｇ ギャップ

フロントページの続き (72)発明者 井山 清司 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5D004 AA13 BB01 CD07 DD02 GG00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の圧電セラミック層を積層して積層体
   を構成し、すべてのセラミック層を厚み方向において同
   一方向に分極するとともに、積層体の表裏主面に設けら
   れた外部電極と各セラミック層の間に設けられた内部電
   極との間に交番信号を印加することにより、上記積層体
   を屈曲振動させる圧電型電気音響変換器において、上記
   圧電セラミック層の間に、上記内部電極の外側にギャッ
   プを介して隔てられたダミー電極が設けられ、上記内部
   電極の一部は圧電セラミック層の少なくとも１つの端面
   に露出しており、上記ダミー電極は圧電セラミック層の
   他の端面に露出しており、上記外部電極は、内部電極が
   露出している圧電セラミック層の端面以外の端面まで延
   びていることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
2. 【請求項２】上記内部電極とダミー電極とのギャップ幅
   は、０．０５〜０．４０ｍｍである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。
3. 【請求項３】上記内部電極は、圧電セラミック層の１つ
   の端面に露出するように方形に形成され、上記ダミー電
   極は内部電極の３辺をギャップを介して取り囲むように
   コ字形に形成され、上記内部電極が露出する圧電セラミ
   ック層の端面と対応する外部電極の部位に縁取り部が設
   けられてい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。
4. 【請求項４】上記外部電極の縁取り部が設けられた部位
   に、セラミック層の端面に設けられた端面電極を介して
   内部電極と接続された引出電極が形成されていることを
   特徴とする請求項３に記載の圧電型電気音響変換器。
5. 【請求項５】上記引出電極は圧電セラミック層の２つの
   角部に、かつ異なる二辺に跨がって形成されており、上
   記引出電極はダミー電極と厚み方向から見て重ならない
   位置に設けられており、上記ダミー電極の両端部と内部
   電極との間に、圧電セラミック層の端面に沿って島状の
   補助電極が形成されていることを特徴とする請求項４に
   記載の圧電型電気音響変換器。
6. 【請求項６】圧電セラミックよりなる複数のグリーンシ
   ートを準備する工程と、少なくとも１つのグリーンシー
   トの表面に内部電極およびダミー電極となる電極パター
   ンを形成する工程と、複数のグリーンシートを上記内部
   電極およびダミー電極を間に積層して積層体を得る工程
   と、積層体を焼成して圧電体を得る工程と、圧電体の表
   面に表側の外部電極となる電極パターンを形成する工程
   と、圧電体の裏面に裏側の外部電極となる電極パターン
   を形成する工程と、表裏の外部電極間に電圧を印加して
   圧電体の厚み方向に一様に分極を行なう工程と、圧電体
   を１素子の寸法にカットする工程と、カットされた素子
   の端面に表裏の外部電極を導通させる端面電極と、内部
   電極を素子の表面または裏面の少なくとも一方に引き出
   すための端面電極とを形成する工程とを有し、上記圧電
   体を素子にカットした状態において、圧電セラミック層
   の間には内部電極とその外側にギャップを介して隔てら
   れたダミー電極とが設けられ、内部電極の一部は圧電セ
   ラミック層の少なくとも１つの端面に露出しており、ダ
   ミー電極は圧電セラミック層の他の端面に露出してお
   り、上記表裏の外部電極は、内部電極が露出している圧
   電セラミック層の端面以外の端面まで延びていることを
   特徴とする圧電型電気音響変換器の製造方法。