本發(fā)明涉及壓電元件以及具備該壓電元件的超聲波傳感器。

背景技術(shù)：

在一般的超聲波傳感器中，通過在殼體的內(nèi)底面接合壓電元件，從而構(gòu)成單晶片構(gòu)造體，并通過使殼體的底部進行彎曲振動，從而收發(fā)超聲波。在日本特開2002-204497號公報(專利文獻1)公開了一種具備層疊型的壓電元件的超聲波傳感器。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-204497號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在與殼體的內(nèi)底面接合的壓電元件的上表面設(shè)置有多個電極。在對該壓電元件的上表面接合fpc等時，一般與多個電極分別獨立地進行電連接，但是實際上存在如下情況，即，應(yīng)附著在壓電元件的上表面的一個電極的導(dǎo)電材料，例如焊料，未容納在所希望的區(qū)域而溢出并與旁邊的其它電極相接，從而產(chǎn)生短路。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種減小了產(chǎn)生由在接合中使用的導(dǎo)電材料溢出造成的短路的概率的壓電元件以及超聲波傳感器。

用于解決課題的技術(shù)方案

為了達成上述目的，基于本發(fā)明的壓電元件具備層疊體，上述層疊體是層疊了多個壓電體層的層疊體，具有沿著層疊方向彼此朝向反向的第一主面以及第二主面，上述層疊體包括發(fā)送部、接收部以及將上述發(fā)送部和上述接收部彼此隔開的分離部，配置有發(fā)送電極，使得覆蓋上述第一主面中與上述發(fā)送部對應(yīng)的區(qū)域，配置有接收電極，使得覆蓋上述第一主面中與上述接收部對應(yīng)的區(qū)域，上述發(fā)送電極與配置在上述層疊體的內(nèi)部或第二主面的導(dǎo)體膜一起夾著上述多個壓電體層中的至少一部分，上述接收電極與配置在上述層疊體的內(nèi)部或第二主面的導(dǎo)體膜一起夾著上述多個壓電體層中的至少一部分，上述第一主面中與上述分離部對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分與上述第一主面中配置有上述發(fā)送電極的區(qū)域以及配置有上述接收電極的區(qū)域相比成為凹或凸。

在上述發(fā)明中優(yōu)選為，上述發(fā)送部以及上述接收部包括在內(nèi)部交替地配置有壓電體層和導(dǎo)體膜的構(gòu)造，上述分離部包括在沿著上述層疊方向俯視時在內(nèi)部不包括導(dǎo)體膜的部分。

在上述發(fā)明中優(yōu)選為，具備：有底筒狀的殼體；上述的壓電元件，上述第二主面相對于上述殼體的內(nèi)底面對置地進行接合；以及布線引出部件，包括多個布線，并相對于上述第一主面進行接合，使得上述多個布線相對于上述接收電極以及上述發(fā)送電極獨立地進行電連接。

在上述發(fā)明中優(yōu)選為，上述布線引出部件相對于上述第一主面通過各向異性導(dǎo)電性粘接劑進行接合。

在上述發(fā)明中優(yōu)選為，上述各向異性導(dǎo)電性粘接劑包含焊料。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)減小了產(chǎn)生由在接合中使用的導(dǎo)電材料溢出造成的短路的概率的壓電元件以及超聲波傳感器。

附圖說明

圖1是具備基于本發(fā)明的實施方式1中的超聲波傳感器的傳感器裝置的功能框圖。

圖2是基于本發(fā)明的實施方式1中的超聲波傳感器的剖視圖。

圖3是示出在基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件接合了fpc的狀態(tài)的俯視圖。

圖4是基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件的俯視圖。

圖5是基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件的立體圖。

圖6是示出基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件的內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。

圖7是基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件具備的各種電極的組合的說明圖。

圖8是關(guān)于圖4中的viii-viii線的矢向剖視圖。

圖9是關(guān)于圖4中的ix-ix線的矢向剖視圖。

圖10是關(guān)于圖4中的x-x線的矢向剖視圖。

圖11是在基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件的俯視圖中對第一主面成為凹的區(qū)域附加了影線的說明圖。

圖12是基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件與fpc的接合界面附近的第一部分剖視圖。

圖13是基于本發(fā)明的實施方式1中的壓電元件與fpc的接合界面附近的第二部分剖視圖。

圖14是基于本發(fā)明的實施方式2中的壓電元件的第一剖視圖。

圖15是基于本發(fā)明的實施方式2中的壓電元件的第二剖視圖。

圖16是基于本發(fā)明的實施方式2中的壓電元件的第三剖視圖。

圖17是基于本發(fā)明的實施方式2中的壓電元件與fpc的接合界面附近的部分剖視圖。

圖18是基于本發(fā)明的實施方式3中的壓電元件的剖視圖。

圖19是基于本發(fā)明的實施方式4中的壓電元件的剖視圖。

圖20是基于本發(fā)明的壓電元件的電極彼此的間隙的第一說明圖。

圖21是基于本發(fā)明的壓電元件的電極彼此的間隙的第二說明圖。

圖22是三端子型的壓電元件的一個例子的立體圖。

圖23是從圖22所示的狀態(tài)將壓電元件翻過來的狀態(tài)的立體圖。

圖24是三端子型的壓電元件的一個例子的示意性剖視圖。

圖25是四端子型的壓電元件的一個例子的立體圖。

圖26是從圖25所示的狀態(tài)將壓電元件翻過來的狀態(tài)的立體圖。

圖27是四端子型的壓電元件的一個例子的示意性剖視圖。

圖28是具備基于本發(fā)明的實施方式5中的超聲波傳感器的傳感器裝置的功能框圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對基于本發(fā)明的實施方式進行說明。在提及個數(shù)以及量等的情況下，除了有特別記載的情況以外，本發(fā)明的范圍不一定限定于該個數(shù)以及量等。對同一部件以及相當部件標注同一附圖標記，有時不再贅述重復(fù)的說明。

(實施方式1)

圖1是示出具備實施方式1中的超聲波傳感器100的傳感器裝置1的功能框的圖。傳感器裝置1具備超聲波傳感器100、微機101、存儲器102、檢測電路103、信號生成電路104、電源105以及接收放大器106。超聲波傳感器100具備壓電元件50，該壓電元件50具有由電極10、20、30構(gòu)成的三端子構(gòu)造。

微機101讀出保存在存儲器102的數(shù)據(jù)，并將控制信號輸出到信號生成電路104。信號生成電路104基于控制信號從直流電壓生成交流電壓。交流電壓供給到超聲波傳感器100，從超聲波傳感器100向大氣中等發(fā)送超聲波(進行送波)。在超聲波傳感器100接收到來自目標的反射波時，在超聲波傳感器100中產(chǎn)生的受波信號作為電壓值送往接收放大器106，并通過檢測電路103輸入到微機101。通過微機101，能夠掌握與有無目標、移動相關(guān)的信息。

(超聲波傳感器100)

圖2是示出實施方式1中的超聲波傳感器100的剖視圖。超聲波傳感器100具備壓電元件50、殼體60、吸音材料63、粘接劑64、接合劑65、填充劑71、72、以及fpc(flexibleprintedcircuits，柔性印刷電路)80。殼體60具有導(dǎo)電性，并形成為有底筒狀。殼體60例如由具有高彈性且輕量的鋁構(gòu)成。殼體60通過對這樣的鋁進行例如鍛造或切削加工來制作。

殼體60包括圓板狀的底部62和沿著底部62的周緣設(shè)置的圓筒狀的筒狀部61。底部62具有內(nèi)底面62s以及外表面62t。壓電元件50例如由鋯鈦酸鉛類陶瓷構(gòu)成。壓電元件50配置在底部62的內(nèi)底面62s上，使用粘接劑64與內(nèi)底面62s接合。粘接劑64例如是環(huán)氧類粘接劑。在超聲波傳感器100進行驅(qū)動時，壓電元件50與底部62一起進行彎曲振動。

壓電元件50具有未圖示的3個電極(相當于圖1中的電極10～30的部位。后面進行詳細敘述)。如圖3所示，fpc80的前端部80t例如具有t字形狀。fpc80經(jīng)由接合劑65與這些電極電接合。作為接合劑65，例如使用添加了金屬的樹脂材料。fpc80中的與壓電元件50接合的部分相反側(cè)的部分導(dǎo)出到殼體60之外，并與信號生成電路104(圖1)以及接收放大器106(圖1)等電連接。

(壓電元件50)

圖3是示出壓電元件50以及fpc80的俯視圖。圖4是示出壓電元件50(拆卸了fpc80的狀態(tài))的俯視圖。圖5是示出壓電元件50的立體圖。圖6是示出壓電元件50及其內(nèi)部構(gòu)造的立體圖。圖7是壓電元件50具備的電極10、20、30的組合的說明圖。圖8是沿著圖4中的viii-viii線的矢向剖視圖。圖9是沿著圖4中的ix-ix線的矢向剖視圖。圖10是沿著圖4中的x-x線的矢向剖視圖。

在圖3～圖10中，為了說明上的方便，示出了箭頭x、y、z。箭頭x、y、z具有彼此正交的關(guān)系。以下，有時參照箭頭x、y、z對壓電元件50的各結(jié)構(gòu)進行說明，但是各結(jié)構(gòu)的配置關(guān)系(與正交以及平行相關(guān)的特征)不一定限定于箭頭x、y、z所示的配置關(guān)系。關(guān)于這些，在后述的圖11～圖16中也是同樣的。

如圖3～圖10所示，壓電元件50是層疊型的壓電元件，使用粘接劑64粘附在殼體60的內(nèi)底面62s。壓電元件50具有具備長邊方向和短邊方向的長方體狀的形狀。具體地，壓電元件50包含壓電體層40(圖3～圖6、圖8～圖10)、電極10(圖7)、電極20(圖7)以及電極30(圖7)。壓電體層40的外形形狀為大致長方體(參照圖5、圖6)，壓電體層40具有上表面41、側(cè)面42～45以及下表面46。

上表面41是朝向沿著壓電元件50的層疊方向的一個方向的主面，是壓電體層40中的位于箭頭z方向側(cè)的表面，下表面46是壓電體層40中的位于與箭頭z方向相反方向側(cè)的表面。側(cè)面42、44是壓電體層40中的相對于箭頭x方向正交的表面，具有彼此對置的位置關(guān)系。側(cè)面43、45是壓電體層40中的相對于箭頭y方向正交的表面，具有彼此對置的位置關(guān)系。

(電極10(接收電極))

電極10包括圓板部11以及延伸部12(參照圖7)。電極10作為接收電極而發(fā)揮功能。延伸部12具有從圓板部11的外緣向外延伸的形狀。延伸部12配置為從圓板部11所位于的一側(cè)朝向壓電體層40的側(cè)面42所位于的一側(cè)延伸。如圖3所示，在設(shè)置于fpc80的布線圖案81與電極10的延伸部12之間的部分(連接部位10c)，電極10與fpc80(布線圖案81)電連接(也參照圖4、圖5)。

(電極20(發(fā)送電極))

電極20包括端面部21、上表面部22以及中間部23、24(參照圖7)。電極20作為發(fā)送電極而發(fā)揮功能。即，通過在電極20、30間施加交流電壓，從而電極20與電極30之間形成電位差。端面部21與壓電體層40的側(cè)面42(圖5)對置，并與側(cè)面42相接。端面部21的端部21t是電極20中的位于粘接面?zhèn)?粘接劑64側(cè))的部位。端部21t具有沿著壓電元件50的長邊方向上的側(cè)面42的下端部的一部分延伸的形狀。

電極20的上表面部22連續(xù)設(shè)置在端面部21的箭頭z方向側(cè)的端部，并配置在壓電體層40的上表面41上。中間部23、24是電極20中的配置在壓電體層40的內(nèi)部的部位，在完成了壓電元件50的狀態(tài)下它們不可見(參照圖5)。在中間部23與中間部24之間配置電極30的中間部33(參照圖8～圖10等)。另外，在此處圖示的例子中，關(guān)于中間部23、24，作為從壓電元件50的外部不可見的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是也可以是中間部23、24中的一方或雙方從外部可見的結(jié)構(gòu)。

在中間部23、24的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有鏤空部23h、24h(圖7)和缺口部23t、24t。如圖7以及圖9所示，中間部23、24的與箭頭x相反方向上的端部(具體地，端面部21所位于的一側(cè)的端部)與端面部21連接。另一方面，中間部23、24的箭頭x方向上的端部不與后述的電極30的端面部31連接，而是從端面部31分開。如圖3所示，在設(shè)置于fpc80的布線圖案82與電極20的上表面部22之間的部分(連接部位20c)，電極20與fpc80(布線圖案82)電連接(也參照圖4、圖5)。

(電極30)

作為接地電極的電極30包括端面部31、上表面部32、中間部33以及下表面部34(參照圖7)。電極30作為公共電極而發(fā)揮功能。端面部31與壓電體層40的側(cè)面44(圖5)對置，并與側(cè)面44相接。下表面部34與壓電體層40的下表面46對置，并與下表面46相接。上表面部32連續(xù)設(shè)置在端面部31的箭頭z方向側(cè)的端部，并配置在壓電體層40的上表面41上。中間部33是電極30中的配置在壓電體層40的內(nèi)部的部位，在完成了壓電元件50的狀態(tài)下，中間部33不可見(參照圖5)。另外，在此處圖示的例子中，關(guān)于中間部33，作為從壓電元件50的外部不可見的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是中間部33也可以是從外部可見的那樣的結(jié)構(gòu)。

在上表面部32以及中間部33的內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有鏤空部32h、33h(圖7)。在鏤空部32h的內(nèi)側(cè)，配置電極10的圓板部11(參照圖5)。在上表面部32以及中間部33的內(nèi)側(cè)，還分別設(shè)置有缺口部32t、33t。在缺口部32t的內(nèi)側(cè)，配置電極10的延伸部12(參照圖5)。在上表面部32中的與箭頭y相反方向上的部分設(shè)置有后退部32f。后退部32f是用于允許配置電極20的上表面部22的部位。

如圖7以及圖9所示，上表面部32、中間部33以及下表面部34的箭頭x方向上的端部與端面部31連接。另一方面，上表面部32、中間部33以及下表面部34的與箭頭x相反方向上的端部不與電極20的端面部21連接，而是從端面部21分開。如圖3所示，在設(shè)置于fpc80的布線圖案83與電極30的上表面部32之間的部分(連接部位30c)，電極30與fpc80(布線圖案83)電連接(也參照圖4、圖5)。

(發(fā)送部以及接收部)

參照圖8～圖10，在壓電體層40的內(nèi)部形成有發(fā)送部40n以及接收部40m。發(fā)送部40n具有由第一單位壓電體層n1～n4構(gòu)成的4層構(gòu)造。第一單位壓電體層n1～n4在從殼體60的底部62遠離的方向上層疊，并通過電極20以及電極30進行電并聯(lián)連接。圖8～圖10中的白色箭頭示出各壓電體層的極化方向。另一方面，接收部40m具有第二單位壓電體層m1的單層構(gòu)造。

電極30的下表面部34具有擴展至發(fā)送部40n以及接收部40m雙方的形狀。電極20的上表面部22與電極30的下表面部34之間隔著包括第一單位壓電體層n1～n4的發(fā)送部40n進行對置。電極10的圓板部11與電極30的下表面部34之間隔著包括第二單位壓電體層m1的接收部40m進行對置。

即，在壓電體層40中，位于電極20的上表面部22與電極30的下表面部34之間的區(qū)域、位于電極20的中間部23與電極30的上表面部32之間的區(qū)域、以及位于電極20的中間部23與電極30的下表面部34之間的區(qū)域，作為發(fā)送部40n而發(fā)揮功能。另一方面，在壓電體層40中，位于電極10的圓板部11與電極30的下表面部34之間的區(qū)域作為接收部40m而發(fā)揮功能。

如圖8以及圖10所示，發(fā)送部40n和接收部40m在殼體60的底部62的內(nèi)底面62s的表面方向(x-y面方向)上形成在彼此相鄰的位置。具體地，在壓電體層40的中心部設(shè)置有接收部40m，在作為接收部40m的徑向的外側(cè)的周邊部設(shè)置有發(fā)送部40n，使得包圍接收部40m。

如圖9以及圖10所示，在壓電元件50中，電極30的下表面部34和電極20的端面部21的端部21t位于壓電元件50的粘接面?zhèn)?壓電元件50中的與殼體60的底部62粘接的面?zhèn)?。電極30的下表面部34通過粘接劑64粘附在殼體60的底部62(內(nèi)底面62s)。如上所述，通過在電極20、30間施加交流電壓，從而電極20與電極30之間形成電位差。由此，超聲波傳感器100能夠?qū)Τ暡ㄟM行送波。在對超聲波進行送波的期間，對電極30施加交流電壓，但是在對超聲波進行受波的期間，電極30的電位成為0伏。由此，超聲波傳感器100能夠?qū)Τ暡ㄟM行受波。

如圖8以及圖10所示，壓電體層40的上表面41中露出在電極10與電極30之間的部分凹陷。層疊體中將接收部40m和發(fā)送部40n彼此隔開的部分相當于分離部。上表面41凹陷的區(qū)域是與分離部對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分。圖8～圖10中的壓電體層40的上表面相當于“第一主面”，下表面相當于“第二主面”。

本實施方式中的壓電元件50具備層疊體，該層疊體是層疊了多個壓電體層的層疊體，具有沿著層疊方向彼此朝向反向的作為第一主面的上表面41以及作為第二主面的下表面46。該層疊體包括發(fā)送部40n、接收部40m以及將發(fā)送部40n和接收部40m彼此隔開的分離部。配置有作為發(fā)送電極的電極30，使得覆蓋第一主面(上表面41)中與發(fā)送部40n對應(yīng)的區(qū)域。配置有作為接收電極的電極10，使得覆蓋第一主面(上表面41)中與接收部40m對應(yīng)的區(qū)域。發(fā)送電極(電極30)與配置在層疊體的內(nèi)部或第二主面(下表面46)的導(dǎo)體膜一起夾著多個壓電體層中的至少一部分。接收電極(電極10)與配置在層疊體的內(nèi)部或第二主面(下表面46)的導(dǎo)體膜一起夾著多個壓電體層中的至少一部分。第一主面(上表面41)中與分離部對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分與第一主面中配置有發(fā)送電極(電極30)的區(qū)域以及配置有接收電極(電極10)的區(qū)域相比成為凹或凸。在此，雖然設(shè)為“凹或凸”，但是在圖8以及圖10所示的例子中，與前述的分離部對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分成為凹。壓電元件50的俯視圖已在圖4示出，將在俯視圖中對第一主面成為凹的區(qū)域附加了影線的圖示于圖11。電極10與電極30之間的區(qū)域成為凹。這是與分離部對應(yīng)的區(qū)域。另一方面，在電極20與電極30之間的區(qū)域中，第一主面未成為凹。

在圖12示出在本實施方式中的壓電元件50中在上表面接合了fpc80的狀態(tài)下的界面附近的部分剖視圖。在壓電體層的層疊體的第一主面配置有電極10以及電極30。在層疊體的第一主面中，在電極10與電極30之間的區(qū)域形成有凹部。在fpc80的表面設(shè)置有布線圖案81、83。壓電元件50的上表面與fpc80的接合通過各向異性導(dǎo)電性粘接劑來進行。各向異性導(dǎo)電性粘接劑在作為粘接劑的樹脂中混合有焊料顆粒，通過進行接合，從而焊料顆粒凝聚在由金屬構(gòu)成的電極的附近并進行電連接。在圖12所示的例子中，可以看到在兩處形成有焊料接合部67。焊料接合部67分別通過焊料顆粒凝聚并熔融而形成。通過焊料接合部67，電極10與布線圖案81電連接，電極30與布線圖案83電連接。由于在電極10與電極30之間形成有凹部，所以沿著層疊體的表面的距離與沒有凹部的情況相比變長。由此，焊料接合部67到達旁邊的不希望的電極的概率減小。

此外，如圖13所示，即使焊料顆粒68未完全附著于電極10而向側(cè)方溢出，焊料顆粒68也會容納于凹部，因此焊料顆粒到達旁邊的電極30的概率減小。

(實施方式2)

實施方式2中的超聲波傳感器100具備的壓電元件50a的結(jié)構(gòu)與在實施方式1中說明的結(jié)構(gòu)基本相同，但在以下方面不同。

在本實施方式中的壓電元件50a中，將相當于實施方式1的圖8～圖10的剖視圖分別示于圖14～圖16。

在本實施方式中，第一主面(上表面41)中與分離部對應(yīng)的區(qū)域的至少一部分與第一主面中配置有發(fā)送電極(電極30)的區(qū)域以及配置有接收電極(電極10)的區(qū)域相比成為凸。在第一主面中，在圖11中附加了影線示出的區(qū)域成為凸。即，電極10與電極30之間的區(qū)域成為凸。這是與分離部對應(yīng)的區(qū)域。另一方面，在電極20與電極30之間的區(qū)域中，第一主面未成為凸。

在圖17示出在本實施方式中的壓電元件50a中在上表面接合了fpc80的狀態(tài)下的界面附近的部分剖視圖。在層疊體的第一主面中，在電極10與電極30之間的區(qū)域形成有凸部。由于在電極10與電極30之間像這樣形成有凸部，所以沿著層疊體的表面的距離與沒有凸部的情況相比變長。由此，焊料接合部67到達旁邊的不希望的電極的概率減小。此外，如圖17所示，即使焊料未完全附著于電極10而向側(cè)方溢出，焊料也會被凸部擋住，因此焊料到達旁邊的電極30的概率減小。

另外，在實施方式1、2中示出的凹部或凸部可以通過任意的方法形成。例如可以通過使用預(yù)先設(shè)置了凹凸的模具進行模壓加工而在層疊體的上表面形成凹凸。或者，也可以通過對上表面實施某種除去加工而形成凹部。

另外，在實施方式1、2中，設(shè)用于與fpc80之間的電連接的導(dǎo)電材料是焊料而進行了說明，但是這只是一個例子。導(dǎo)電材料不限于焊料，也可以是其它材料。

(實施方式3)

實施方式3中的超聲波傳感器100具備的壓電元件50b的結(jié)構(gòu)與在實施方式1中說明的結(jié)構(gòu)基本相同，但是在以下方面不同。

如圖18所示，在本實施方式中的壓電元件50b中，在層疊體的作為第一主面的上表面41中與分離部對應(yīng)的區(qū)域中形成有凹部，在接收部40m中配置有內(nèi)部電極75、76、77。內(nèi)部電極75、76、77可以是虛設(shè)電極，也可以是具有某種功能的電極。

(實施方式4)

實施方式4中的超聲波傳感器100具備的壓電元件50c的結(jié)構(gòu)與在實施方式2中說明的結(jié)構(gòu)基本相同，但在以下方面不同。

如圖19所示，在本實施方式中的壓電元件50c中，在層疊體的作為第一主面的上表面41中與分離部對應(yīng)的區(qū)域中形成有凸部，在接收部40m中配置有內(nèi)部電極75、76、77。內(nèi)部電極75、76、77可以是虛設(shè)電極，也可以是具有某種功能的電極。

關(guān)于實施方式3、4，能夠表現(xiàn)為像以下那樣。壓電元件中的發(fā)送部40n以及接收部40m包括在內(nèi)部交替地配置有壓電體層和導(dǎo)體膜的構(gòu)造，分離部包括在沿著層疊方向(相對于第一主面(上表面41)垂直的方向)進行俯視時在內(nèi)部不包括導(dǎo)體膜的部分。

在實施方式3、4中，能夠利用根據(jù)內(nèi)部電極的有無所帶來的變形現(xiàn)象在層疊體的作為第一主面的上表面41中與分離部對應(yīng)的區(qū)域中形成凹或凸。在實施方式3、4中，通過像這樣形成凹或凸，從而能夠得到在實施方式1或2中說明的效果。

另外，雖然在圖12、圖13、圖17所示的例子中示出了配置在層疊體的第一主面的電極彼此之間的間隙整體成為凹或凸的狀態(tài)，但是未必一定要使間隙整體成為凹或凸。例如如圖20以及圖21所示，也可以是間隙的一部分成為凹或凸的結(jié)構(gòu)。即使在這種情況下，也能夠得到與在實施方式1～4中說明的效果相同的效果。在圖20以及圖21中，內(nèi)部電極76、77的端部的位置與電極10的端部的位置不同。在利用內(nèi)部電極的有無在層疊體的第一主面形成凹凸的情況下，有在沒有內(nèi)部電極的區(qū)域形成凹或凸的傾向。通過該現(xiàn)象形成凹或凸的區(qū)域，有時與作為配置在第一主面的電極彼此之間的間隙而看到的區(qū)域不一致。若處于這樣的位置關(guān)系，其結(jié)果是，如圖20以及圖21分別所示，有時可得到間隙的一部分成為凹或凸的結(jié)構(gòu)。即使是這種結(jié)構(gòu)，也能夠得到與在實施方式1～4中說明的效果相同的效果。

本發(fā)明也能夠應(yīng)用于如下所示的各種形式的壓電元件。

在圖22～圖24，作為三端子型的壓電元件的一個例子而示出壓電元件50d。三端子型的壓電元件是指，如圖22所示，在壓電元件50d的上表面，即，在第一主面配置有電極10、電極20d的一部分、電極30d的一部分的形式的壓電元件。在圖22中，示出了電極20d的端面部21d以及電極30d的上表面部32d。在圖23示出從圖22所示的狀態(tài)翻過來的樣子。如圖23所示，下表面，即，第二主面的大部分的區(qū)域被電極20d所覆蓋。在圖23中，示出了電極20d的下表面部22d以及電極30d的端面部31d。進而，在圖24示出壓電元件50d的模擬剖視圖。但是，圖24不是通過在圖22的任一部位筆直地進行切割而實際顯現(xiàn)的剖視圖，而是為了說明的方便，將圖22所示的電極10、電極20d、電極30d的正下方的部分的剖面各排列相同的寬度而模擬地顯示的圖。在圖24中，還示出了電極10與電極20d之間的分離部。還示出了電極10與電極30d之間的分離部。在圖24所示的例子中，在這些分離部中形成有凹或凸。

雖然在此例示了作為三端子型的壓電元件，但是壓電元件不限于三端子型。也可以是具有3個以上的端子的類型。

在圖25～圖26，作為四端子型的壓電元件的一個例子而示出壓電元件50e。四端子型的壓電元件是指，如圖25所示，在壓電元件50e的上表面配置有電極10、電極20a的一部分、電極20b的一部分、電極30a的一部分的形式的壓電元件。在圖26示出從圖25所示的狀態(tài)翻過來的樣子。如圖26所示，下表面，即，第二主面的大部分的區(qū)域被電極20a所覆蓋。進而，在圖27示出壓電元件50e的模擬剖視圖。圖27與圖24同樣地，是將3組部分進行排列并方便地進行了顯示的剖視圖。在該壓電元件50e中，電極20a、20b分別相當于發(fā)送電極。電極10相當于接收電極。

(實施方式5)

對基于本發(fā)明的實施方式5中的超聲波傳感器200進行說明。圖28是示出具備超聲波傳感器200的傳感器裝置1l的功能框的圖，對應(yīng)于實施方式1中的圖1。超聲波傳感器200具備壓電元件50e，該壓電元件50e具有具備電極10、20a、20b、30a的四端子構(gòu)造。電極20a、20b與信號生成電路104連接。電極10與接收放大器106連接，電極30a接地。

如圖2所示，本實施方式中的超聲波傳感器100具備殼體60、壓電元件50以及fpc80。殼體60為有底筒狀。壓電元件50的第二主面相對于殼體60的內(nèi)底面62s對置地進行接合。fpc80包括多個布線。fpc80是相對于第一主面進行接合而使得多個布線與接收電極以及發(fā)送電極獨立地進行電連接的布線引出部件。在此所說的壓電元件50是在之前的任一實施方式中進行了說明的結(jié)構(gòu)的壓電元件。

本實施方式中的超聲波傳感器100通過采用該結(jié)構(gòu)，從而能夠做成為如下的超聲波傳感器，即，減小了產(chǎn)生導(dǎo)電材料在壓電元件與布線引出部件的接合部位溢出而造成的短路的概率。

布線引出部件優(yōu)選相對于第一主面(層疊體的上表面41)通過各向異性導(dǎo)電性粘接劑進行接合。在像這樣在接合中使用了各向異性導(dǎo)電性粘接劑的情況下，能夠特別顯著地得到減小產(chǎn)生短路的概率的效果。雖然在圖2中示出了布線引出部件為fpc80的例子，但是即使布線引出部件是其它種類的部件也是同樣的。

各向異性導(dǎo)電性粘接劑優(yōu)選包含焊料。在像這樣各向異性導(dǎo)電性粘接劑作為導(dǎo)電材料而包含焊料的情況下，能夠特別顯著地得到減小產(chǎn)生短路的概率的效果。

另外，也可以將上述實施方式中的多個適當?shù)剡M行組合來采用。

另外，此次公開的上述實施方式在所有方面均為例示，并不是限制性的。本發(fā)明的范圍不是由上述的說明示出，而是由權(quán)利要求書示出，包括與權(quán)利要求書均等的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。

附圖標記說明

1、1l：傳感器裝置，10：電極(接收電極)，10c、20c、30c：連接部位，11：圓板部，20、20a、20b、20d、30d、30：電極，21、21d、31d：端面部，21t：端部，22、32d：上表面部，22d：下表面部，23、24：中間部，23h、24h：鏤空部，23t、24t：缺口部，30a：電極(接地電極)，31：端面部，32h、33h：鏤空部，32t、33t：缺口部，33：中間部，40：壓電體層，40m：接收部，40n：發(fā)送部，41：(壓電體層的)上表面，42、44：(壓電體層的)側(cè)面，46：下表面，50、50a、50b、50c、50d、50e：壓電元件，60：殼體，61：筒狀部，62：底部，62s：內(nèi)底面，62t：外表面，63：吸音材料，64：粘接劑，65：結(jié)合劑，67：焊料接合部，68：焊料顆粒，69：樹脂部，71、72：填充劑，75、76、77：內(nèi)部電極，80：fpc，81、82、83：布線圖案，100、200：超聲波傳感器，101：微機，102：存儲器，103：檢測電路，104：信號生成電路，105：電源，106：接收放大器，n1～n4：第一單位壓電體層，m1：第二單位壓電體層。