[發明專利]壓電元件模塊、以及壓電元件模塊的制造方法

有效

• 申請號: 201410116108.7
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN104078452B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 古林智一;西脅學
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H01L25/03
• 分類號: H01L25/03;B06B1/06;B41J2/045
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 舒艷君,李洋

技術領域

本發明涉及壓電元件模塊、超聲波換能器、液體噴射頭、液體噴射裝置以及壓電元件模塊的制造方法。

背景技術

在作為具備使用了壓電元件的超聲波換能器的超聲波設備的一個例子的超聲波傳感器方面，可以列舉出收發一體型和收發分離型兩種。作為壓電元件的選擇指針，相對于在超聲波的發送之際施加電壓時的振幅振動較大，即壓電應變常數d₃₃較大的重要性，期望在接收之際施加壓力時的產生電壓較大，即壓電電壓常數g₃₃較大。

然而，以往作為元件而使用了d₃₃較大的相界（MPB）組成的PZT，雖然發送性能優異，但PZT的相對介電常數較大所以g₃₃較低，存在接收性能變差的問題。

于是，例如存在通過利用收發分離型的結構，使各單元的配置模式最佳化，來期望性能提高的元件（參照專利文獻1）。另外，存在通過利用收發分離型的結構，在各單元間設置空隙部，來抑制聲音的環繞、殘留振動的元件（參照專利文獻2）。

專利文獻1：日本特開2010－183437號公報

專利文獻2：日本特開2011－82624號公報

然而，專利文獻1、2所記載的超聲波傳感器還不能夠說靈敏度足夠，仍期望更好的傳感器。

此外，在專利文獻1、2中，發送部以及接收部的壓電元件均相同，由于制造方法的難度，在發送部和接收部不對壓電元件進行改變。

發明內容

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供能夠使發送部以及接收部雙方的靈敏度均提高的壓電元件模塊、超聲波換能器、超聲波設備、液體噴射頭、液體噴射裝置以及壓電元件模塊的制造方法。

本發明解決上述問題的方式在于壓電元件模塊，其特征在于，在同一基板上具備：具有第一壓電體層的第一壓電元件、和具有與上述第一壓電體層不同的第二壓電體層的第二壓電元件，上述第一壓電體層的d常量比上述第二壓電體層的d常量大。

在所述的方式中，在同一基板上具備上述第一壓電體層的d常量比上述第二壓電體層的d常量大的、特性不同的壓電元件，從而在超聲波換能器中，能夠使發送部、接收部雙方的靈敏度提高，另外，在液體噴射頭中，即使驅動波形相同也能夠噴出大小不一的液滴。

這里，優選上述第一壓電元件與上述第二壓電元件被并列設置在同一平面上。據此，兩種壓電元件并列設置于同一平面上，能夠應用于各種用途。

另外，另一方式在于超聲波換能器，其特征在于，具備上述方式的壓電元件模塊，上述第一壓電體層的g常量比上述第二壓電體層的g常量小，將上述第一壓電元件作為發送部，將上述第二壓電元件作為接收部。

在所述的方式中，能夠實現提高了發送部以及接收部兩者的靈敏度的超聲波換能器。

另外，另一方式在于超聲波設備，其特征在于，具備：基板，其具有開口；和上述方式的超聲波換能器，其被設置在上述基板上。

在所述的方式中，能夠實現提高了發送部以及接收部兩者的靈敏度的超聲波設備。

另外，另一方式在于液體噴射頭，其特征在于，具備：流路形成基板，其被設置有與噴射液體的噴嘴開口連通的壓力產生室；和上述方式的壓電元件模塊，其被設置在該流路形成基板上。

在所述的方式中，能夠實現即使驅動波形相同也能夠噴出大小不一的液滴的液體噴射頭。

另外，另一方式在于液體噴射裝置，其特征在于，具備上述方式的液體噴射頭。

在所述的方式中，能夠實現即使驅動波形相同也能夠噴出大小不一的液滴的液體噴射頭。

另外，另一方式在于壓電元件模塊的制造方法，其特征在于，該壓電元件模塊的制造方法為在同一基板上具備：具有第一壓電體層的第一壓電元件、和具有與上述第一壓電體層不同的第二壓電體層的第二壓電元件，上述第一壓電體層的d常量比上述第二壓電體層的d常量大的壓電元件模塊的制造方法，該壓電元件模塊的制造方法具備以下工序：將上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的任意一方的第一電極圖案化為單個電極的工序；涂覆上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的任意一方的壓電體層并進行圖案化的工序；將上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的任意一方的第二電極設置為共用電極的工序；將上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的另一方的第一電極圖案化為單個電極的工序；涂覆上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的另一方的壓電體層并進行圖案化的工序；以及將上述第一壓電元件以及上述第二壓電元件的另一方的第二電極設置為共用電極的工序。