压电换能器

技术领域

本发明涉及压电换能器。

背景技术

作为公开了压电换能器的结构的在先文献，有日本特表2014-515214号公报(专利文献1)。在专利文献1记载的压电换能器具备基板和多个悬臂梁。多个悬臂梁各自彼此相邻，且前端细。多个悬臂梁各自规定了梁基端部、梁前端部、以及梁主体部。梁主体部配置在梁基端部与梁前端部之间。多个悬臂梁各自配置为梁前端部朝向共同的假想点延伸。多个悬臂梁各自沿着梁基端部与基板结合，但是不沿着梁主体部与基板结合。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2014-515214号公报

发明内容

发明要解决的课题

在压电换能器的多个梁部各自中，有时使用单晶压电体层，该单晶压电体层是包含单晶材料的压电体层。单晶压电体层具有在一个方向上延伸的极化轴。在单晶压电体层的极化轴在多个梁部各自延伸的平面内仅在一个方向上具有极化分量的情况下，单晶压电体层在与该极化分量方向在上述平面内正交的方向上没有极化分量。在多个梁部包含在极化分量方向上延伸的梁部以及在与极化分量方向交叉的方向上延伸的梁部的情况下，多个梁部各自的弯曲弹性模量之差变大。由此，例如在压电换能器的驱动时，多个梁部各自的谐振频率以及变形量等机械特性互不相同，因此存在压电换能器的输入输出特性下降的情况。即，在使用了单晶压电体层的压电换能器中，多个梁部各自的固有的机械特性互不相同，因此存在产生关于器件特性等的问题的情况。

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供一种能够减小包含单晶压电体层的多个梁部彼此的机械特性之差的压电换能器。

用于解决课题的技术方案

基于本发明的压电换能器具备多个梁部和基部。多个梁部各自具有固定端部，并在远离固定端部的方向上延伸。基部与多个梁部各自的固定端部连接。多个梁部各自在同一平面内延伸，且多个梁部中的至少两个梁部各自的延伸方向互不相同。多个梁部各自包含具有同一方向的极化轴的单晶压电体层、上部电极层、以及下部电极层。上部电极层配置在单晶压电体层的上侧。下部电极层配置为夹着单晶压电体层与上部电极层的至少一部分对置。极化轴在上述平面内具有极化分量。与极化轴正交且在上述平面内延伸的正交轴的轴方向与多个梁部各自的延伸方向交叉。

发明效果

根据本发明，能够减小包含单晶压电体层的多个梁部彼此的机械特性之差。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图2是示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的、从前方上方观察的立体图。

图3是从III-III线箭头方向对图1所示的压电换能器进行了观察的剖视图。

图4是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在单晶压电体层的下表面设置了下部电极层的状态的剖视图。

图5是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下部电极层以及单晶压电体层各自的下表面设置了中间层的状态的剖视图。

图6是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中准备的基板的剖视图。

图7是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中使图5所示的多个层与图6所示的基板接合的状态的剖视图。

图8是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中削去了单晶压电体层的上表面的状态的图。

图9是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在单晶压电体层的上表面设置了上部电极层的状态的剖视图。

图10是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中形成了单晶压电体层中的孔部和多个梁部彼此的间隙部分的状态的剖视图。

图11是示出比较例涉及的压电换能器的结构的立体图。

图12是对比较例涉及的压电换能器示出在驱动时多个梁部各自位移到最上方的状态的立体图。

图13是对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器示出在驱动时多个梁部各自位移到最上方的状态的立体图。

图14是示出本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图15是示出本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图16是示出本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图17是示出本发明的一个实施方式的第4变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图18是示出本发明的一个实施方式的第5变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图19是示出本发明的一个实施方式的第6变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

图20是示出本发明的一个实施方式的第7变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或相当部分标注相同附图标记，并不再重复其说明。

图1是示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的俯视图。图2是示出本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的结构的、从前方上方观察的立体图。图3是从III-III线箭头方向对图1所示的压电换能器进行观察的剖视图。另外，在图1以及图2中，未图示构成压电换能器的各层的边界。

如图1至图3所示，本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100具备多个梁部110和基部120。

如图1所示，多个梁部110各自具有固定端部111和前端部112。多个梁部110各自在远离固定端部111的方向上延伸。前端部112在多个梁部110各自中位于从固定端部111起的延伸方向E上的前端。多个梁部110各自在同一平面内延伸。

在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自具有在延伸方向E上前端细的外形。具体地，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自具有三角形的外形。在本实施方式中，该三角形是将固定端部111作为底边并将前端部112作为顶点的等腰三角形。即，多个梁部110各自的延伸方向E是将作为各梁部110的外形形状的等腰三角形的底边的中点和顶点连结的方向。

另外，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自可以具有在延伸方向E上宽度固定的外形，也可以具有在延伸方向E上宽度逐渐变宽的外形。多个梁部110各自也可以具有四边形的外形。关于梁部110的形状以及配置不同的变形例涉及的压电换能器，将在后面叙述。

如图1以及图2所示，在本实施方式中，压电换能器100具备4个梁部110。像这样，本实施方式涉及的压电换能器100作为多个梁部110而具备3个以上的梁部110。

如图1所示，多个梁部110各自配置为，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，关于压电换能器100的假想中心点C相互成为点对称。在本实施方式中，4个梁部110各自配置为，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，在上述平面内在互不相同的方向上延伸，并且相邻的梁部110彼此的延伸方向E相互相差90°。

像这样，多个梁部110中的至少两个梁部110各自的延伸方向E互不相同。另外，在多个梁部110之中，也可以包含延伸方向E相互相同的梁部110。

在本实施方式中，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自的延伸方向E朝向假想中心点C延伸。另外，多个梁部110各自的延伸方向E也可以延伸为远离假想中心点。关于具有延伸方向E与本实施方式不同的多个梁部的变形例涉及的压电换能器，将在后面叙述。

如图1以及图2所示，多个梁部110各自位于隔开间隙113相互分离的位置。在本实施方式中，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，位于多个梁部110彼此之间的间隙113从假想中心点C呈辐射状延伸。在间隙113延伸的方向上，间隙113的宽度大致固定。

即，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自配置为在上述平面内在互不相同的方向上延伸，并且相邻的梁部110彼此的各间隔彼此相等。

如图1至图3所示，在本实施方式中，基部120与多个梁部110各自的固定端部111连接。多个梁部110各自的前端部112是从基部120分开的自由端。

另外，多个梁部110各自的前端部112也可以与在压电换能器100的驱动时上下振动的板状部相互连接。关于具有板状部的变形例涉及的压电换能器，将在后面叙述。

如图3所示，在多个梁部110各自以及位于梁部110彼此之间的间隙113的下方，形成有向下开口的凹部115。在本实施方式涉及的压电换能器100中，位于凹部115的上方的部分成为多个梁部110各自以及位于梁部110彼此之间的间隙113。

如图3所示，本发明的一个实施方式涉及的压电换能器具备单晶压电体层10、上部电极层20、以及下部电极层30。在本实施方式中，多个梁部110各自包含单晶压电体层10、上部电极层20、以及下部电极层30。

在单晶压电体层10设置有孔部11。孔部11形成为上下贯通单晶压电体层10。在本实施方式中，孔部11形成为位于下部电极层30上。另外，在图1以及图2中，孔部11未图示。

在本实施方式中，单晶压电体层10构成梁部110的一部分和基部120的一部分。关于构成单晶压电体层10的材料，将在后面叙述。

上部电极层20配置在单晶压电体层10的上侧。上部电极层20配置为至少一部分位于凹部115的上方。

在本实施方式中，上部电极层20构成梁部110的一部分。上部电极层20包含Pt等具有导电性的材料。也可以在上部电极层20与单晶压电体层10之间配置有包含Ti等的密接层。

下部电极层30配置为夹着单晶压电体层10与上部电极层20的至少一部分对置。下部电极层30配置为下部电极层30的至少一部分位于凹部115的上方。下部电极层30配置为在凹部115的上方夹着单晶压电体层10与上部电极层20的至少一部分对置。

在本实施方式中，下部电极层30构成梁部110的一部分以及基部120的一部分。此外，虽然在本实施方式中，下部电极层30的间隙113侧的端部不在间隙113露出，但是也可以在间隙113露出。

下部电极层30包含Pt等具有导电性的材料。也可以在下部电极层30与单晶压电体层10之间配置有包含Ti等的密接层。

本实施方式涉及的压电换能器还具备基板40。基板40配置在下部电极层30的下方。基板40包含操作层(handle layer)41、层叠在操作层41的上部的框层(box layer)42、以及层叠在框层42的上部的活性层43。

在本实施方式中，操作层41以及活性层43各自包含Si。框层42包含SiO2。在本实施方式中，基板40是所谓的SOI(Silicon on Insulator，绝缘体上硅)基板。

在本实施方式中，在操作层41以及框层42各自形成有凹部115。在活性层43形成有间隙113。即，操作层41以及框层42各自构成基部120的一部分。活性层43构成梁部110的一部分以及基部120的一部分。

在基板40与下部电极层30之间以及基板40与单晶压电体层10之间配置有中间层50。中间层50配置为，从下方覆盖下部电极层30的下表面以及单晶压电体层10的下表面之中未设置下部电极层30的各个部分。中间层50例如包含SiO

在本实施方式中，通过在上部电极层20与下部电极层30之间提供电位差，从而能够使单晶压电体层10之中位于上部电极层20与下部电极层30之间的部分产生形变。因此，压电换能器100在驱动时进行振动，使得多个梁部110上下弯曲。另外，本实施方式涉及的压电换能器100也可以用作接收元件。

接着，对本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100的制造方法进行说明。

图4是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在单晶压电体层的下表面设置了下部电极层的状态的剖视图。如图4所示，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在单晶压电体层10的下表面设置下部电极层30。

图5是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在下部电极层以及单晶压电体层各自的下表面设置了中间层的状态的剖视图。如图5所示，通过CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法或PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)法等在下部电极层30以及单晶压电体层10各自的下表面设置中间层50。

图6是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中准备的基板的剖视图。如图6所示，准备了未形成凹部115的状态的基板40。

图7是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中使图5所示的多个层与图6所示的基板接合的状态的剖视图。如图7所示，使基板40的活性层43侧的主面与中间层50的下表面接合。

图8是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中削去了单晶压电体层的上表面的状态的图。如图8所示，通过化学机械研磨(CMP：Chemical MechanicalPolishing)等磨削单晶压电体层10的上表面，使单晶压电体层10为所希望的厚度。

图9是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中在单晶压电体层的上表面设置了上部电极层的状态的剖视图。如图9所示，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在单晶压电体层10的上表面的一部分设置上部电极层20。

图10是示出在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器的制造方法中形成了单晶压电体层中的孔部和多个梁部彼此的间隙部分的状态的剖视图。如图10所示，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在单晶压电体层10形成孔部11。此外，通过剥离法、镀敷法或蚀刻法等在单晶压电体层10、上部电极层20、中间层50、活性层43以及框层42分别设置位于多个梁部110彼此之间的间隙113。

最后，通过从基板40的下方侧的主面对基板40进行深反应性离子蚀刻(Deep RIE：Deep Reactive Ion Etching)等，从而在基板40形成凹部115。

通过上述的工序，可制造如图3所示的本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100。

接着，对构成单晶压电体层10的材料进行说明。单晶压电体层10包含铌酸锂(LiNbO

铌酸锂以及钽酸锂各自的晶体构造属于三方晶系。三方晶系是关于主轴具有3重旋转对称的晶系。铌酸锂以及钽酸锂各自的极化轴延伸为沿着各晶体构造中的三方晶系的主轴的轴方向。在单晶压电体中，仅极化轴的轴方向的弹性模量与其它方向大不相同。

如图1至图3所示，单晶压电体层10具有朝向一个方向的极化轴Z’。极化轴Z’在多个梁部110各自延伸的同一平面内具有极化分量。在本实施方式中，极化轴Z’相对于多个梁部110各自延伸的平面倾斜地交叉。但是，极化轴Z’也可以仅在上述平面内延伸。

作为单晶压电体层10的材料使用的铌酸锂以及钽酸锂各自被X切割或Y切割，使得极化轴Z’具有在上述平面方向上延伸的极化分量。

在铌酸锂以及钽酸锂各自被X切割的情况下，极化轴Z’仅在上述平面内延伸。即，极化轴Z’和上述平面所成的角始终成为大致0°。

在铌酸锂以及钽酸锂各自被Y切割的情况下，极化轴Z’和上述平面所成的角度根据作为晶体的切割角度的切割角而变化，因此压电换能器100的压电特性大幅变化。从压电特性的观点出发，Y切割的切割角优选为20°以上且35°以上，最优选为26°。在本实施方式中，单晶压电体层10包含以30°的切割角被Y切割的铌酸锂。

像上述的那样，在本实施方式中，单晶压电体层10具有朝向一个方向且在上述平面内具有极化分量的极化轴Z’。即，多个梁部110各自包含的单晶压电体层10的极化轴Z’全部朝向同一方向。

如图1所示，极化轴Z’的轴方向在多个梁部110各自延伸的平面内仅在一个方向上具有分量。从单晶压电体层10具有的压电常数以及弹性模量的观点出发，在上述平面内具有极化分量的压电换能器100的电-机械间的变换效率提高。

如图1至图3所示，单晶压电体层10在多个梁部110各自延伸的平面内具有与极化轴Z’在上述平面内具有的极化分量正交的正交轴X’。即，如图1至图3所示，正交轴X’的轴方向与极化轴Z’正交且在上述平面内延伸。单晶压电体层10的极化轴Z’在正交轴X’的轴方向上没有分量。单晶压电体层10还具有与极化轴Z’以及正交轴X’各自相互正交的第3轴Y’。

在单晶压电体层10中，在上述平面内，在极化轴Z’具有的极化分量的方向Z

在此，对多个梁部包含在极化分量方向上延伸的梁部以及在正交轴X’的轴方向上延伸的梁部的双方的比较例涉及的压电换能器进行说明。

图11是示出比较例涉及的压电换能器的结构的立体图。如图11所示，比较例涉及的压电换能器900除了单晶压电体层中的极化分量方向以及正交轴X’的轴方向和多个梁部各自的延伸方向的角度关系与本实施方式涉及的压电换能器100中的上述角度关系不同以外，成为与本实施方式涉及的压电换能器100同样的结构。

比较例涉及的压电换能器900具有在极化分量方向上延伸的两个梁部910a以及在正交轴X’的轴方向上延伸的两个梁部910b。因此，在比较例涉及的压电换能器900中，在极化分量方向上延伸的两个梁部910a各自和在与极化分量方向交叉的方向上延伸的两个梁部910b各自中，弯曲弹性模量彼此大不相同。

图12对比较例涉及的压电换能器示出在驱动时多个梁部各自位移到最上方的状态的立体图。如图12所示，在比较例涉及的压电换能器900中，在驱动时，在极化分量方向上延伸的两个梁部910a各自和在正交轴X’的轴方向上延伸的两个梁部910b各自中，上下方向上的最大位移大不相同。因此，在上述平面内在互不相同的方向上延伸并且相邻的梁部910a与梁部910b之间的间隙在驱动时变宽。

另一方面，如图1以及图2所示，在本实施方式涉及的压电换能器100中，极化分量方向Z

具体地，多个梁部110各自的延伸方向E和正交轴X’的轴方向所成的角为40度以上且50度以下。由此，包含单晶压电体层10的多个梁部110各自的弯曲弹性模量被均匀化。更优选地，在压电换能器100中，多个梁部110各自的延伸方向E和正交轴X’的轴方向所成的角为45度。在该情况下，能够使多个梁部110各自的弯曲弹性模量最均匀化。

图13是对于本发明的一个实施方式涉及的压电换能器示出在驱动时多个梁部各自位移到最上方的状态的立体图。如图13所示，在本实施方式涉及的压电换能器100中，多个梁部110各自的弯曲弹性模量被均匀化，因此在驱动时，多个梁部110各自在上下方向上大致均匀地产生位移。因此，与比较例涉及的压电换能器900的多个梁部910a、910b中的变形量之差相比较，本实施方式涉及的压电换能器100的多个梁部110中的变形量之差变小。

因此，在上述平面内在互不相同的方向上延伸并且相邻的梁部110彼此之间的间隙与比较例涉及的梁部910a与梁部910b之间的间隙相比，在驱动时维持得窄。

像这样，在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100中，单晶压电体层10具有朝向一个方向的极化轴Z’。极化轴Z’在上述平面内具有极化分量。与极化轴Z’正交且在上述平面内延伸的正交轴X’的轴方向与多个梁部110各自的延伸方向E交叉。

通过上述结构，能够使多个梁部110不包含在极化分量方向Z

在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100中，多个梁部110各自的延伸方向E和正交轴X’的轴方向所成的角为40度以上且50度以下。

通过上述的结构，多个梁部110各自的延伸方向E和上述平面内的与极化分量方向Z

在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100中，单晶压电体层10包含铌酸锂或钽酸锂。

铌酸锂以及钽酸锂各自的晶体构造属于三方晶系。铌酸锂以及钽酸锂各自的极化轴延伸为沿着各晶体构造中的三方晶系的主轴的轴方向，因此极化轴与其它压电陶瓷材料相比极长。此外，三方晶系是关于主轴具有3重旋转对称的晶系。

在极化轴相对于多个梁部各自延伸的平面倾斜地交叉的情况下，在上述平面内，在极化分量方向Z

然而，即使在单晶压电体层10包含铌酸锂或钽酸锂的情况下，也能够通过使多个梁部110各自的延伸方向E和正交轴X’的轴方向满足上述的关系，从而通过压电特性高的材料构成单晶压电体层10并且使多个梁部110各自的弯曲弹性模量均匀化。其结果是，能够提高压电换能器的输入输出特性。

在本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100中，极化轴Z’也可以仅在上述平面内延伸。

在上述的结构中，作为单晶压电体层10的材料而使用X切割的铌酸锂或X切割的钽酸锂，在该情况下，极化轴Z’和上述平面所成的角始终成为大致0°。由此，能够抑制由于X切割的切割角的不同而使压电换能器100的压电特性产生变化。

在本实施方式涉及的压电换能器100中，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110各自具有三角形或四边形的外形，且配置为在上述平面内在互不相同的方向上延伸，并且相邻的梁部110彼此的各间隔彼此相等。

在上述的结构中，通过使多个梁部110各自的弯曲弹性模量均匀化，从而使驱动时的由多个梁部110各自的变异造成的各间隙113的变化量均匀化，能够提高压电换能器100的输入输出特性。

以下，参照图对本实施方式的各变形例涉及的压电换能器进行说明。另外，关于与本发明的一个实施方式涉及的压电换能器100相同的结构，将不再重复说明。

图14是示出本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图14所示，本发明的一个实施方式的第1变形例涉及的压电换能器100a具备多个梁部110a和基部120a。

多个梁部110a各自在同一平面内延伸，在从相对于该平面垂直的方向观察时，具有在延伸方向Ea上宽度逐渐变宽的外形。具体地，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110a各自具有以固定端部111a作为上底的梯形的外形。

在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110a各自的延伸方向Ea延伸为远离压电换能器100a的假想中心点Ca。

本实施方式的第1变形例涉及的压电换能器100a还具备周壁部130a，周壁部130a配置为，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，包围多个梁部110a。多个梁部110a各自的前端部112a和周壁部130a相互分开。

基部120a和周壁部130a在多个梁部110a的层叠方向上的下方直接或间接地相互连接。

在本实施方式的第1变形例涉及的压电换能器100a中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110a各自的延伸方向Ea交叉。

图15是示出本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图15所示，在本发明的一个实施方式的第2变形例涉及的压电换能器100b中，仅多个梁部各自的形状与本实施方式的第1变形例涉及的压电换能器100a不同。

在本实施方式的第2变形例涉及的压电换能器100b中，多个梁部110b各自在同一平面内延伸。在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110b各自具有在延伸方向Eb上宽度变得固定的外形。具体地，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110b各自具有矩形形状的外形。

在本实施方式的第2变形例涉及的压电换能器100b中，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，位于多个梁部110b彼此之间的间隙113b为大致正方形。

在本实施方式的第2变形例涉及的压电换能器100b中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110b各自的延伸方向Eb交叉。

图16是示出本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。图16所示，在本发明的一个实施方式的第3变形例涉及的压电换能器100c中，多个梁部110c各自在同一平面内延伸。

在从相对于该平面垂直的方向观察时，多个梁部110c各自具有将固定端部111c作为下底的梯形的外形。因此，在压电换能器100c的中心部形成大致矩形形状的间隙，使得被多个梁部110c各自的前端部112c包围。

在本实施方式的第3变形例涉及的压电换能器100c中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110c各自的延伸方向E交叉。

图17是示出本发明的一个实施方式的第4变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图17所示，本发明的一个实施方式的第4变形例涉及的压电换能器100d具备多个梁部110d和基部120d，并且还具备板状部140d。

多个梁部110d各自在同一平面内延伸。在从相对于该平面垂直的方向观察时，多个梁部110d各自具有矩形形状的外形。

多个梁部110d各自的前端部112d与板状部140d连接。在从相对于上述平面垂直的方向观察时，板状部140d具有以压电换能器100d的假想中心点Cd为中心的圆形的外形。

板状部140d不与基部120d连接而分开。因此，在压电换能器100d的驱动时，通过多个梁部110d各自在上下方向上产生位移，从而板状部140d在上下方向上移动。

在从相对于上述平面垂直的方向观察时，在上述平面内在互不相同的方向上延伸并且相邻的梁部110d彼此之间的间隙113d中的基部120d侧的缘部是以假想中心点Cd为中心的圆的圆弧形状。

在本实施方式的第4变形例涉及的压电换能器100d中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110d各自的延伸方向E交叉。由此，在本变形例中，能够减小多个梁部110d彼此的延伸方向E上的应力之差。因此，关于施加于将多个梁部110d和板状部140d相互连接的多个连接部的应力，能够减小连接部彼此的应力差。进而，能够提高压电换能器100d的可靠性。

图18是示出本发明的一个实施方式的第5变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图18所示，在本发明的一个实施方式的第5变形例涉及的压电换能器100e中，仅板状部的外形与本实施方式的第4变形例涉及的压电换能器100d不同。

在本实施方式的第5变形例涉及的压电换能器100e中，多个梁部110e各自在同一平面内延伸。在从相对于该平面垂直的方向观察时，板状部140e具有以压电换能器100e的假想中心点Ce为中心的大致正方形的外形。

多个梁部110e各自的前端部112e在板状部140e的大致正方形的各个顶点处与板状部140e连接。

在本实施方式的第5变形例涉及的压电换能器100e中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110e各自的延伸方向E交叉。

图19是示出本发明的一个实施方式的第6变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图19所示，在本发明的一个实施方式的第6变形例涉及的压电换能器100f中，多个梁部各自的外形和板状部的外形与本实施方式的第4变形例涉及的压电换能器100d不同。

在本实施方式的第6变形例涉及的压电换能器100f中，多个梁部110f各自在同一平面内延伸。在从相对于该平面垂直的方向观察时，多个梁部110f各自具有在延伸方向E上前端细的外形。具体地，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110f各自具有梯形的外形。在间隙113f延伸的方向上，间隙113的宽度大致固定。在从相对于上述平面垂直的方向观察时，板状部140f具有多边形的外形。具体地，在从相对于上述平面垂直的方向观察时，板状部140f具有八边形的外形。

多个梁部110f各自的前端部112f在板状部140f的多边形的各个边处与板状部140f连接。

在本实施方式的第6变形例涉及的压电换能器100f中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110f各自的延伸方向E交叉。

图20是示出本发明的一个实施方式的第7变形例涉及的压电换能器的结构的俯视图。如图20所示，本发明的一个实施方式的第7变形例涉及的压电换能器100g与本实施方式的第6变形例涉及的压电换能器100f的不同点主要在于，设置有多个板状部。

在本实施方式的第7变形例涉及的压电换能器100g中，多个梁部110g各自在同一平面内延伸。在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个梁部110g各自具有三角形的外形。

本实施方式的第7变形例涉及的压电换能器100g具备多个板状部140g。多个板状部140g分别在多个间隙113g各自中各设置有一个，将彼此相邻的两个梁部110g彼此相互连接。在从相对于上述平面垂直的方向观察时，多个板状部140g各自具有矩形的外形。

在本实施方式的第7变形例涉及的压电换能器100g中，正交轴X’的轴方向也与多个梁部110g各自的延伸方向E交叉。

应认为，此次公开的实施方式在所有的方面均为例示，并不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明示出，而是由权利要求书示出，意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有的变更。

附图标记说明

10：单晶压电体层，11：孔部，20：上部电极层，30：下部电极层，40：基板，41：操作层，42：框层，43：活性层，50：中间层，100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、900：压电换能器，110、110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、910a、910b：梁部，111、111a、111c：固定端部，112、112a、112c、112d、112e、112f：前端部，113、113b、113d、113f、113g：间隙，115：凹部，120、120a、120d：基部，130a：周壁部，140d、140e、140f、140g：板状部。