振动器件、振动装置及振动器件的制造方法

技术领域

本发明涉及一种包括振动元件的振动器件、包括此种振动器件的振动装置及制造此种振动器件的振动器件的制造方法。

背景技术

在鼠标、键盘、游戏用控制器等操作用装置、智能手机、平板型计算机等通信用装置、其他各种电子设备中，使用了产生振动的振动元件。例如，在专利文献1中，公开了一种使用压电元件作为振动元件的振动器件。在使用压电元件的振动器件中，由于振动，压电元件容易产生故障，因此需要利用聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)膜进行层压加工。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2022-39770号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

然而，利用PET进行的层压加工存在振动元件所产生的振动容易衰减的问题。

本发明是鉴于此情形而成，其主要目的在于提供一种能够抑制振动的衰减的振动器件。

另外，本发明的另一目的在于提供一种包括本发明的振动器件的振动装置。

另外，本发明的又一目的在于提供一种振动器件的制造方法。

[解决问题的技术手段]

为了解决上述课题，本申请公开的振动器件包括：振动元件；基板，形成有载置所述振动元件的载置面；壁部，形成于所述载置面的周围；以及灌封层，在由所述壁部包围的内侧，对载置于所述基板的载置面的所述振动元件进行密封。

另外，所述振动器件的所述基板具有：基膜，形成有所述载置面；以及保护膜，层叠于所述基膜上，且在与所述载置面对应的部位开口，所述壁部利用所述基膜的载置面及所述保护膜的阶差而形成。

另外，所述振动器件的所述灌封层以不从所述壁部的内侧露出的方式形成。

另外，所述振动器件的所述灌封层的距所述载置面的高度为所述壁部以下。

另外，所述振动器件的所述振动元件是通过通电而振动的薄膜状的压电元件，所述基板是薄膜状的柔性印刷基板。

进而，本申请公开的振动装置包括所述振动器件。

进而，本申请公开的振动器件的制造方法包括：在基膜上层叠形成有开口的保护膜而形成基板的步骤；在所述基板上，在所述保护膜的开口内载置所述振动元件的步骤；以及在所述基板上，对载置于所述保护膜的开口内的所述振动元件通过灌封进行密封的步骤。

[发明的效果]

本申请公开的振动器件等发挥能够抑制振动的衰减等优异的效果。

附图说明

图1是表示本申请公开的振动装置的外观的一例的概略外观图。

图2是表示本申请公开的振动装置的外观的一例的概略外观图。

图3是表示本申请公开的振动装置的内部的一例的概略立体图。

图4是表示本申请公开的振动器件的一例的概略立体图。

图5是表示本申请公开的振动器件所包括的基板的一例的概略立体图。

图6是表示本申请公开的振动器件所包括的基板的一例的概略分解立体图。

图7是表示本申请公开的振动器件的一例的概略分解立体图。

图8是示意性地表示本申请公开的振动器件的一例的概略剖面图。

图9是表示本申请公开的振动器件的制造方法的一例的说明图。

图10是表示本申请公开的振动器件的制造方法的一例的说明图。

图11是表示本申请公开的振动器件的制造方法的一例的说明图。

图12是表示本申请公开的振动器件的制造方法的一例的说明图。

图13是表示本申请公开的振动器件的制造方法的一例的说明图。

图14是表示本申请公开的振动器件的振动特性的一例的图表。

[符号的说明]

1：框体

2：振动器件

10：显示部

11：握持部

12：操作部

13：振动部

20：基板

20a：载置面

20b：壁部

21：振动元件

22：粘接剂层

23：导电膏

24：灌封层

200：基膜

201：保护膜

202：印刷配线

202a：电极部

202b：端子部

VA：振动装置

具体实施方式

＜应用例＞

以下，参照附图对实施方式进行说明。本申请公开的振动装置可应用于对使用者通过振动来传递状况或信息的装置，例如操作部及显示部为一体型的游戏装置、游戏装置用控制器等装置。以下，参照附图，以应用于游戏装置的振动装置VA为例进行说明。

＜振动装置VA的外观＞

图1及图2是表示本申请公开的振动装置VA的外观的一例的概略外观图。图1是表示振动装置VA的正面侧的概略立体图，图2是表示振动装置VA的背面侧的概略立体图。振动装置VA包括呈大致长方形的板状的框体1，在框体1的正面中央配置有长方形形状的液晶面板等显示部10，在显示部10的左右配置有供使用者握持的握持部11。在握持部11配置有使用者利用拇指进行操作的操作按钮等操作部12。在框体1的背面，在使用者的拇指以外的手指所接触的位置，配置有四处产生振动的振动部13。

＜振动装置VA的内部结构＞

图3是表示本申请公开的振动装置VA的内部的一例的概略立体图。图3是以将配置于振动装置VA的框体1正面的显示部10取下而可目视确认内部的结构的方式来表示。此外，图3仅示出框体1及配置于框体1内的振动器件2，以便于目视确认振动装置VA的内部。如图3所例示，在框体1内配置有四个振动器件2，各振动器件2的配置位置对应于框体1背面的振动部13的位置。通过此种配置，振动器件2的振动经由框体1的振动部13而传递到使用者的指尖。

＜振动器件2的结构＞

图4是表示本申请公开的振动器件2的一例的概略立体图。振动器件2包括：振动元件21；基板20，呈大致长方形的薄膜状；以及端子部202b，与对振动元件21进行控制的控制部(未图示)连接。振动元件21载置于基板20上的载置面20a。基板20是具有挠性的柔性印刷板(柔性印刷电路(flexible printed circuit，FPC)基板)。

图5是表示本申请公开的振动器件2所包括的基板20的一例的概略立体图。图6是表示本申请公开的振动器件2所包括的基板20的一例的概略分解立体图。振动器件2所包括的基板20是在薄膜状的基膜200上层叠薄膜状的保护膜201而形成。基膜200的膜厚为50μm左右。基膜200的表面的一部分成为大致正方形形状的载置面20a。在基膜200形成有一对印刷配线202，印刷配线202的一端侧成为与振动元件21连接的电极部202a，另一端侧成为端子部202b。保护膜201例如为使用PET(Polyethylene Terephthalate)等树脂而成的膜厚50μm左右的薄膜，且被覆基膜200的表面。保护膜201在与载置面20a对应的部位及与印刷配线202的端子部202b对应的部位开口。与载置面20a对应的部位的开口利用基膜200的上表面与保护膜201的上表面而形成有50μm的阶差，保护膜201的开口周缘利用阶差而成为壁部20b。

图7是表示本申请公开的振动器件2的一例的概略分解立体图。图7是将层叠于振动器件2所包括的基板20的载置面20a上的各种构件加以分解来表示。基板20的基膜200中的载置面20a是经层叠的保护膜201的开口内的大致正方形形状的区域。在载置面20a层叠有粘接剂层22、振动元件21、导电膏23、以及灌封层24。粘接剂层22是将振动元件21粘接于基膜200的层，且由粘接剂形成。振动元件21例如使用锆钛酸铅(lead zirconatetitanate，PZT)(钛酸锆酸铅)等的具有压电性的压电元件(piezoelectric element)形成，且通过通电而振动。导电膏23由将振动元件21与印刷配线202的电极部202a电连接的银膏等导电性的粘接剂形成。灌封层24由使树脂硬化而成的密封剂形成。

图8是示意性地表示本申请公开的振动器件2的一例的概略剖面图。图8示意性地示出了将振动器件2沿图4所示的A-B线段切断并通过载置面20a的剖面。基板20通过在基膜200上层叠形成有开口的保护膜201，形成了载置面20a及壁部20b。基膜200及保护膜201的膜厚均为50μm。因此，载置面20a上的被壁部20b包围的区域形成为高度50μm的凹部，从而成为防止灌封用的树脂流出的围堰。在载置面20a上层叠有粘接剂层22、振动元件21及灌封层24。对振动元件21等构件进行密封的灌封层24以距载置面20a的高度成为50μm以下的方式进行填充。即，灌封层24形成为距载置面20a的高度成为壁部20b的高度以下，且以不从壁部20b的内侧露出的方式形成。此外，灌封层24的高度只要为振动的衰减可被容许的范围，则也可以稍微超过壁部20b的高度的程度填充，但优选为使其不从壁部20b的内侧露出并溢出。

＜振动器件2的制造方法＞

接下来，对本申请公开的振动器件2的制造方法进行说明。图9至图13是表示本申请公开的振动器件2的制造方法的一例的说明图。图9表示通过在基膜200贴附印刷配线202、层叠保护膜201而形成基板20的步骤。通过将形成有开口的保护膜201贴合于基膜200而形成载置面20a及壁部20b。另外，通过在基膜200贴合保护膜201，印刷配线202的大部分经被覆，且电极部202a及端子部202b从保护膜201的开口露出。

图10表示从图9所示的状态开始，在由壁部20b包围的载置面20a上形成粘接剂层22的步骤。粘接剂层22通过在载置面20a涂布液状的粘接剂或敷设片状的粘接剂，而形成为10μm～30μm的厚度的层。通过使用液状的粘接剂、或通过使用薄膜粘接片，能够形成大致均匀膜厚的粘接剂层22。粘接剂层22是将振动元件21粘接于基膜200的层，因此优选为使涂布范围与振动元件21的粘接侧的面同等。

图11表示从图10所示的状态开始，在形成于保护膜201的开口内的载置面20a的粘接剂层22上载置振动元件21的步骤。通过将振动元件21载置于基板20的基膜200的载置面20a上所形成的粘接剂层22并使其密接，振动元件21被暂时粘接。暂时粘接有振动元件21的基板20通过在热硬化炉中进行加热，粘接剂层22硬化，从而振动元件21被粘接于基板20。

图12表示从图11所示的状态开始形成导电膏23的步骤。此外，图12对导电膏23周边进行了放大表示。由导电膏23形成的层是通过如下方式而形成：以将形成于基板20的印刷配线202的电极部202a与振动元件21的电极(未图示)连接的方式涂布银膏，并通过热硬化、紫外线(ultraviolet，UV)硬化等硬化方法使其硬化。

图13表示从图12所示的状态开始，对载置于基板20上的开口内的振动元件21利用灌封剂进行密封的步骤。灌封剂流入载置有振动元件21等构件的基板20上的开口内、即被壁部20b包围的凹部，并通过热硬化、UV硬化等硬化方法进行硬化。以此方式形成灌封层24。灌封剂的流入量被调整为不超过壁部20b的高度。以此方式制造振动器件2。

＜振动器件2的振动特性＞

图14是表示本申请公开的振动器件2的振动特性的一例的图表。图14是横轴中采用时间、纵轴中采用振动来表示其关系的图表。实线表示本申请公开的振动器件2，虚线表示通过PET层压对振动元件进行了密封的现有类型的振动器件以用于比较。基板及振动元件设为相同条件。现有类型的通过PET层压而形成的振动器件是利用一般的制造方法来制造的振动器件，在50μm的基板上形成PET层压层，且作为整体成为120μm的膜厚。本申请公开的通过灌封而形成的振动器件2由于向凹部中流入灌封剂，因此能够使灌封层24变薄，在50μm的基板20上形成50μm的灌封层24，且作为整体成为100μm的膜厚。驱动条件均设为电压30V、频率200Hz的正弦波。关于振动，设为从激光多普勒(laser doppler)振动计向振动元件表面照射激光的光并对振动进行检测。利用薄的灌封层24对振动元件21进行了密封的本申请公开的振动器件2与现有类型相比，振动的衰减小，可观测到大的振动。

如以上所述，本申请公开的振动元件21向由壁部20b形成的凹部中流入灌封剂并形成壁部20b以下的高度的灌封层24。由此，本申请公开的振动元件21利用灌封层24保护振动元件21，由此能够提高耐久性，发挥能够抑制振动的衰减而确保高振动性等优异的效果。

进而，本申请公开的振动元件21利用通过在基膜200上层叠形成有开口的保护膜201而形成的阶差来形成壁部20b，因此，发挥能够不使步骤复杂化而进行制造等优异的效果。

本发明并不限定于以上所说明的实施方式，而是能够以其他各种形态实施。因此，所述实施方式在所有方面均仅为单纯的例示，不可限定性地进行解释。本发明的技术范围通过权利要求来说明，并不受说明书正文的任何约束。进而，属于权利要求的均等范围的变形及变更全部在本发明的范围内。

例如，在所述实施方式中，示出了通过在基膜200上层叠形成有开口的保护膜201来形成壁部20b的形态，但本申请公开的振动器件2并不限于此，而是能够以各种形态来展现。例如，本申请公开的振动器件2只要能够流入灌封剂，则能够以在基板20上设置凸部而形成壁部20b等各种形态来展现。

另外，例如，在所述实施方式中，对将本申请公开的振动装置VA应用于游戏装置用控制器的形态进行了说明，但本申请公开的振动装置VA并不限于此，能够应用于对使用者通过振动来传递状况或信息的各种装置。