[发明专利]金属板与压电体的粘接结构及粘接方法

说明书

技术领域

本发明涉及如使用于压电微风机(microblower)的驱动体等的压电振动板的、金属板与压电体的粘接结构及粘接方法，

背景技术

作为用于有效地放出在便携式电子设备的壳体内部产生的热量的送风用风机、或用于供给燃料电池中为了发电所需的氧气的送风用风机，已知有压电微风机(参照专利文献1)。压电微风机是利用根据施加电压而进行弯曲振动的振动板的一种泵，具有结构简单、结构又小又薄、且功耗低的优点。

图1表示使用于压电微风机的振动板的一个示例。在图1中，在金属制膜片1上粘接有压电体(压电陶瓷板)2，在压电体2的正面和反面具有电极3、4。一个电极3与膜片1电导通。通过对膜片1与压电体2的电极4之间施加规定交流电压，能使振动板整体进行弯曲振动，且能送出空气。另外，作为振动板，不限于在膜片1上直接粘接压电体2的形式，且可以有如下各种形式：在膜片1上粘接其它金属板、且在该其它金属板上粘接压电体2；或在膜片1的正反两个表面上粘接压电体2等。

图2(a)～(c)表示压电体2的电极3与金属板1(膜片)的粘接结构的示例。

图2(a)是使用不具有导电性辅助剂的粘接剂5的示例，将压电体2与金属板1之间的粘接厚度减薄到极限为止，利用电极3与金属板1的接触(欧姆接触)来获得导通。

图2(b)是将碳球6添加到粘接剂5中作为导电性辅助剂，经由碳球6来获得导电性。碳球6的直径例如约为20μm左右，且不与电极3与金属板1直接导通。

图2(c)是将平均粒子直径为数十nm的碳黑7添加到粘接剂5中作为导电性辅助剂，除了利用压电体2的电极3与金属板1之间的接触的导电性之外，经由碳黑7来获得导电性。

如图2(a)所示，使用不具有导电性辅助剂的粘接剂5的情况下，存在如下问题：在粘接后的潮湿试验中粘接剂膨胀湿润时，电阻值上升(导电性下降)。如图2(b)所示在使用添加了碳球6的粘接剂5的情况下，存在如下问题：在压电体2中容易发生以碳球6作为起点的开裂，且粘接剂变厚，压电体2的振动特性变差。此外，还存在如下问题：由于与电极的接触成为点接触，或最大粒子成为隔离件而小粒子直径的粒子不参与导通，因此电阻值变高。如图2(c)所示在使用了微小粒子直径的碳黑7的情况下，存在如下问题：根据碳黑7的含量，对粘接剂的粘度/触变性的影响大，对操作性/涂布性产生不良影响。而且，还存在如下问题：在粘接后的潮湿试验中粘接剂膨胀湿润时，电阻值上升(导电性下降)。

在专利文献2中，公开了一种导电性粘接剂，该导电性粘接剂用来将储能元件中的活性物质层和集电体之间粘接起来。该粘接剂是含有作为导电材料的碳粉末(例如碳黑)、作为接合剂的树脂、作为溶剂的水的糊料状的导电性粘接剂，碳粉末的初级粒子的重量平均粒子直径在5nm～100nm的范围内，碳粉末量对于碳粉末和树脂的总和量在5～50重量％的范围内，糊料状导电性粘接剂的含水率在70～95重量％的范围内。

图2(d)表示使用专利文献2所示的导电性粘接剂的粘接结构的一个示例。这与图2(c)相同是将作为导电性辅助剂的碳黑7添加到粘接剂5中，电极3与金属板1不直接导通，而是经由碳黑7来获得导电性。由于比图2(c)添加更大量的碳黑7，因此可认为导电性比图2(c)有提高。

然而，若在树脂中含有5～50重量％的大量的5～100nm的碳黑7，则粘接剂的粘度或触变性大大增加，对涂布稳定性(涂布量偏差，涂布后的平整性)产生不良影响。因此，在专利文献2中，通过在糊料中含水(70～95重量％)来解决该问题。因而，在不使用水的反应系统(环氧树脂等)中不能解决上述问题。此外，由于随着碳黑7的含量增大，树脂含量相对减少，因此粘接力下降。而且，由于作为溶剂含有大量的水，因此存在如下问题：粘接剂固化时成为多孔状，容易因吸水而使粘接剂膨胀湿润，长期可靠性不佳。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2008/069266

专利文献2：日本专利特开2001-316655号公报

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的在于提供具有良好的导电性和粘接性的、压电体与金属板的粘接结构和粘接方法。

用于解决问题的方法