一种压电隔膜包括： 多层陶瓷体，所述多层陶瓷体包括许多压电陶瓷层、安置在多层陶瓷体的上下主表面上的主表面电极、以及安置在相邻压电陶瓷层界面间的内部电极；其中 当ＡＣ信号施加到内部电极和上下主表面电极之间时，在压电隔膜中产生屈曲振动； 上下主表面电极通过安置在多层陶瓷体一侧表面上的第一侧表面电极而相互电学连接； 内部电极电学连接到安置在和第一侧表面电极安置的侧表面不同的侧表面上的第二侧表面电极； 第二侧表面电极电学连接到一个至少安置在多层陶瓷体的上主表面上的导线电极； 多层陶瓷体的上下主表面几乎完全被树脂层所覆盖； 第一切口沿着第一侧表面电极形成在上树脂层的侧边部分，这样上部主表面电极部分暴露在第一切口中； 第二切口沿着第一侧表面电极形成在下部树脂层的侧边部分，这样下部主表面电极部分暴露在第二切口中； 第三切口沿着第二侧表面电极形成在上树脂层的侧边部分中，这样导线电极暴露在第三切口中， 分别形成在上下树脂层中的第一和第二切口位于彼此不相对的位置上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于压电接收器、压电音响器或者其它合适的装置中的压电隔膜，也涉及到包括这样的压电隔膜的压电电声变换器。
技术介绍
压电电声变换器广泛应用在压电音响器、压电接收器、或者其它压电装置中的其它部件、家用电器、可移动电话或者装置中。在这样的压电电声变换器中，日本未经审查专利申请出版物No.2001-95094中提出使用由多层压电陶瓷制造的双压电晶片元件压电隔膜。日本未经审查专利申请出版物No.2001-95094中公开的压电隔膜是多层陶瓷体，通过层压两层或者三层压电陶瓷层而制造。主表面电极安置在多层陶瓷体的上下主表面，内部电极安置在相邻陶瓷层之间。所有陶瓷层在相同的横截方向上极化。多层陶瓷体响应施加在内部电极和上下主表面电极之间的AC信号而以屈曲模式振动。在将一个置于另外一个顶部的两层陶瓷层所构成的压电隔膜中，两层陶瓷层的作用是作为在相反方向上振动的振动层。因此，这种类型的压电隔膜可以比单压电晶片元件类型的压电隔膜更大的振动角度移动，从而可以获得更大的声压。但是，由于此种压电隔膜只由陶瓷层制造，当在其上施加一个诸如掉落冲击的机械冲击，压电隔膜都很容易损坏。为了解决这个问题，日本未经审查专利申请出版物No.2002-10393公开了一种压电隔膜，其多层陶瓷体的上下表面基本上完全覆盖一个薄树脂层来强化多层陶瓷体。这导致抗掉落冲击能力的很大提高。除此之外，树脂层不影响多层陶瓷体的屈曲振动，这样，树脂层不会对声压和共振频率产生很大的影响。这种具有树脂层的多层陶瓷体的强化允许陶瓷层厚度可以减小，这进一步增加了声压。图8至图10显示的是此类的压电隔膜的一个示例。如这些图中所示，压电隔膜40包括多层陶瓷体41，其通过层压诸如PZT的两层41a、41b的压电陶瓷形成。主表面电极42和43分别形成在多层陶瓷体41的上下主表面上。内部电极44安置在陶瓷层41a和41b之间。两个陶瓷层41a和41b在箭头P所示的相同厚度方向上极化。上主表面上的主表面电极42和下主表面上的主表面电极43各自从多层陶瓷体41的一侧延展到和另一侧相邻的位置。相比较而言，内部电极44自多层陶瓷体41另外一侧延展到和一侧相邻的位置。多层陶瓷体41的上下主表面分别由树脂层45、46覆盖。侧表面电极47位于多层陶瓷体41的一个侧面，这样侧表面电极47电学连接到主表面电极42、43在多层陶瓷体41的另外一侧，所安置的侧表面电极48电学连接到内部电极44。侧表面电极48的上下末端部分电学连接到位于多层陶瓷体41的上下表面的侧边上的导线电极49。切口45a和46a形成在各树脂层45、46上，这样上下主表面上的主表面电极42、43部分暴露在切口45a、46a中，切口45b和46b形成在各树脂层45、46上，这样导线电极49部分暴露在切口45b和46b中。压电隔膜40放置在带有接线端的盒中，而暴露在形成于上主表面上树脂层45中的切口45a、45b中的电极通过导电胶连接到各暴露在盒中的接线端，由此实现压电隔膜40和接线端之间的电学连接。在按照上述方式构造的压电隔膜40中，切口45a、46a、45b、46b形成在树脂层45、46中，这样切口45a、45b位于各树脂层45、46的一个侧边的中央，这样它们在横过树脂层45、46的厚度方向上彼此相对，而切口45b、46b位于各树脂层45、46的相对侧边的中部，这样它们在横过树脂层45、46的厚度方向上彼此相对。切口45a、46a形成在上下树脂层45、46中，这样上下主表面的主表面电极42、43基于同样的原因部分暴露在切口45a、46a中。侧表面电极47、48在树脂层45、46形成在多层陶瓷体41的上下主表面上之后形成。但是，由于主表面电极42、43是由薄薄膜所构成，主表面电极42、43的非常小的区域暴露在树脂层45、46和陶瓷层41a、41b之间。因此，如果侧表面电极47只是形成在压电隔膜40的侧表面上，在侧表面电极47和主表面电极42、43之间就不能够实现可靠电学连接。为了避免这个问题，切口45a、46a沿着侧表面电极47形成在上下树脂层45、46的侧面中，形成的侧表面电极47的一部分在主表面电极42、43上延展并由此实现可靠电学连接。尽管在此例子中，切口45b、46b为暴露导线电极49而形成在上下树脂层45、46中以实现结构的对称，下树脂层46的切口46b却不必需要。但是，由于切口45a、46a、45b和46b形成在上下树脂层45、46的相对位置上，如果机械冲击施加在压电隔膜40上，例如由于掉落的原因，裂纹经常就会出现在暴露于切口中的多层陶瓷体41部分之中。尤其是在多层陶瓷体41的厚度减小时这个问题会变得更加严重。在图10中，虚线CR表示裂纹会产生的位置。裂纹产生的原因是在发生粘合剂固化后，由于导电胶的收缩而引起的应力，而应力施加到暴露在形成在树脂层45、46中的切口中。裂纹产生的另外一个原因是，当施加下落冲击时，对箱的冲击力通过导电胶集中施加到通过形成在树脂层45、46中的切口而暴露的电极部分上。裂纹的另外一个原因是提供切口45a、46a、45b和46b会导致多层陶瓷体41的机械强度的减小。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的优选实施例提供了一种压电隔膜，此压电隔膜可以在侧表面电极和上下主表面电极之间形成可靠电学连接并具有增强的抗机械冲击的能力，也提供了包括这种全新压电隔膜的压电电声变换器。根据本专利技术的实施例，压电隔膜包括形状几乎为矩形的多层陶瓷体且具有许多压电陶瓷层、安置在多层陶瓷体的上下主表面上的主表面电极、安置在相邻压电陶瓷层之间界面中的内部电极，由此屈曲振动在AC信号施加到内部电极和上下主表面电极之间时发生，上下主表面电极通过安置在多层陶瓷体一侧表面上的第一侧表面电极而相互电学连接，内部电极电学连接到安置在和第一侧表面电极安置的侧表面不同的侧表面上的第二侧表面电极，第二侧表面电极电学连接到一个至少安置在多层陶瓷体的上主表面上的导线电极，而多层陶瓷体的上下主表面几乎完全被树脂层所覆盖，第一切口沿着第一侧表面电极形成在上树脂层的侧边部分，这样上部主表面电极部分暴露在第一切口中，第二切口沿着第一侧表面电极形成在下部树脂层的侧边部分，这样下部主表面电极部分暴露在第二切口中，第三切口沿着第二侧表面电极形成在上树脂层的侧边部分中，这样导线电极暴露在第三切口中，其中分别形成在上下树脂层中的第一和第二切口位于彼此不相对的位置上。裂纹由于下落或者其它现象而产生的机械冲击施加在多层陶瓷体上时，产生在暴露在多层陶瓷体中的部分上的主要原因是形成在上下树脂层的彼此相对位置处的切口会导致暴露在切口中的部分的机械强度的减小。在本专利技术的优选实施例中，为避免上述问题，切口形成在上下树脂层，这样它们的位置在横过树脂层的厚度方向上就不彼此相对。即，每个树脂层时没有切口位于相对切口形成在另外的树脂层中的位置上，由此将由于切口的存在而导致机械强度的减小最小化。切口彼此不相对的切口位置的布置导致抗机械冲击能力的很大提高。注意在此结构中，优选地，上下树脂层上仍然有切口，这样侧表面电极可以在较广的表面区域之上和上下主表面电极相接触，由此保证侧表面电极和上下主表面电极之间形成高度可靠电学接触。在此压电隔膜中，优选地，沿着第一侧表面电极而形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：竹岛哲夫，田岛清高，小杉裕二，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：
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