JP2003344438A - 衝撃センサ - Google Patents
衝撃センサInfo
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接続電極の支持部材への接着強度を向上させ
ることにより、信頼性の高い衝撃センサを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 内側部に凹部を有する一対の支持部材１
５ａ，１５ｂの端部に露出するように内表面に設けた接
続電極１７ａ，１７ｂと、支持部材１５ａ，１５ｂによ
りその一端部が挟み込まれた内部電極１２及び表面電極
１３ａ，１３ｂを有する矩形状の圧電振動子１４と、圧
電振動子１４の他端部と対向する支持部材１５ａ，１５
ｂ間に挟まれるように設けた導電性部材１６と、支持部
材１５ａ，１５ｂの端面に設けた外部電極１８ａ，１８
ｂとを備え、支持部材１５ａ，１５ｂの凹部表面に凹凸
を設けたものである。
ることにより、信頼性の高い衝撃センサを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 内側部に凹部を有する一対の支持部材１
５ａ，１５ｂの端部に露出するように内表面に設けた接
続電極１７ａ，１７ｂと、支持部材１５ａ，１５ｂによ
りその一端部が挟み込まれた内部電極１２及び表面電極
１３ａ，１３ｂを有する矩形状の圧電振動子１４と、圧
電振動子１４の他端部と対向する支持部材１５ａ，１５
ｂ間に挟まれるように設けた導電性部材１６と、支持部
材１５ａ，１５ｂの端面に設けた外部電極１８ａ，１８
ｂとを備え、支持部材１５ａ，１５ｂの凹部表面に凹凸
を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パソコンなどの電
子機器に用いる衝撃センサに関するものである。
子機器に用いる衝撃センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の衝撃センサについて説明する。
【０００３】図２は従来の衝撃センサの断面図である。
【０００４】図において、１はセラミック層、２は内部
電極、３は表面電極、４は圧電振動子、５は支持部材、
６はセラミック部材、７は接続電極、８は外部電極であ
る。
電極、３は表面電極、４は圧電振動子、５は支持部材、
６はセラミック部材、７は接続電極、８は外部電極であ
る。
【０００５】圧電振動子４は、内部電極２をセラミック
層１で挟み込み、セラミック層１に表面電極３を設けた
ものである。
層１で挟み込み、セラミック層１に表面電極３を設けた
ものである。
【０００６】そして凹部を有する支持部材５で圧電振動
子４の一端部を挟み込んで固定している。そしてセラミ
ックを用いて形成した支持部材５の内側から圧電振動子
４を固定した側とは反対側の端部に露出するように凹部
表面に蒸着法により接続電極７を形成し、表面電極３と
電気的に接続している。
子４の一端部を挟み込んで固定している。そしてセラミ
ックを用いて形成した支持部材５の内側から圧電振動子
４を固定した側とは反対側の端部に露出するように凹部
表面に蒸着法により接続電極７を形成し、表面電極３と
電気的に接続している。
【０００７】また、圧電振動子４の他端部に対向する支
持部材５間には、セラミック部材６を設けている。
持部材５間には、セラミック部材６を設けている。
【０００８】さらに、支持部材５の上下面には封止基板
（図示せず）を貼り合わせて、支持部材５及び封止基板
で圧電振動子４の振動空間を形成している。
（図示せず）を貼り合わせて、支持部材５及び封止基板
で圧電振動子４の振動空間を形成している。
【０００９】そして支持部材５の端面及び封止基板の上
下面には接続電極７に接続した外部電極８を設けてい
る。
下面には接続電極７に接続した外部電極８を設けてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この構成によると、熱
衝撃等の環境変化が加わると、接続電極７と支持部材５
の熱膨張係数の違いにより、応力が発生し接続電極７が
剥離するという問題があった。
衝撃等の環境変化が加わると、接続電極７と支持部材５
の熱膨張係数の違いにより、応力が発生し接続電極７が
剥離するという問題があった。
【００１１】そこで本発明は、接続電極の支持部材への
接着強度を向上させることにより、信頼性の高い衝撃セ
ンサを提供することを目的とするものである。
接着強度を向上させることにより、信頼性の高い衝撃セ
ンサを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を有するものである。
に、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１３】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
支持部材凹部表面に凹凸を設けたものであり、表面粗度
が上がるため、アンカー効果による接続電極の支持部材
への接着強度が向上し、より信頼性の高いものとなる。
支持部材凹部表面に凹凸を設けたものであり、表面粗度
が上がるため、アンカー効果による接続電極の支持部材
への接着強度が向上し、より信頼性の高いものとなる。
【００１４】本発明の請求項２に記載の発明は、特に、
支持部材凹部に設けた凸部により圧電振動子のたわみ量
を制御するものであり、衝撃センサに過大な衝撃が加わ
っても、圧電振動子がたわみにより破損することを抑制
し、信頼性の高いものとなる。
支持部材凹部に設けた凸部により圧電振動子のたわみ量
を制御するものであり、衝撃センサに過大な衝撃が加わ
っても、圧電振動子がたわみにより破損することを抑制
し、信頼性の高いものとなる。
【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、特に、
支持部材凹部に設けた凹凸は支持部材に切り込みを入れ
ることにより設けたものであり、精度良く凸部と圧電素
子の間隔を制御でき、信頼性の高いものとなる。
支持部材凹部に設けた凹凸は支持部材に切り込みを入れ
ることにより設けたものであり、精度良く凸部と圧電素
子の間隔を制御でき、信頼性の高いものとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本実施の
形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発
明について説明する。
形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発
明について説明する。
【００１７】図１は本実施の形態１における衝撃センサ
の断面図であり、１１はチタン酸ジルコン酸鉛系のセラ
ミック層、１２は銀−パラジウム合金を用いて形成した
内部電極、１３ａ，１３ｂは銀を用いて形成した表面電
極、１４はセラミック層１１間に内部電極１２を設け、
両主面に表面電極１３ａ，１３ｂを形成した圧電振動
子、１５ａ，１５ｂは圧電振動子１４の側面を固定する
ためのチタン酸マグネシウムや酸化アルミニウムなどの
絶縁性セラミックからなる支持部材で凹部には凹凸が形
成されている。１６は圧電振動子１４の他端部と対向す
る支持部材１５ａ，１５ｂ間に挟まれるように設けた導
電性部材、１７ａ，１７ｂは支持部材１５ａ，１５ｂの
内側表面に蒸着により設けた銀−パラジウム合金を用い
て形成した接続電極、１８ａ，１８ｂは支持部材１５
ａ，１５ｂの端面に設けたハンダ付け可能な外部電極で
ある。
の断面図であり、１１はチタン酸ジルコン酸鉛系のセラ
ミック層、１２は銀−パラジウム合金を用いて形成した
内部電極、１３ａ，１３ｂは銀を用いて形成した表面電
極、１４はセラミック層１１間に内部電極１２を設け、
両主面に表面電極１３ａ，１３ｂを形成した圧電振動
子、１５ａ，１５ｂは圧電振動子１４の側面を固定する
ためのチタン酸マグネシウムや酸化アルミニウムなどの
絶縁性セラミックからなる支持部材で凹部には凹凸が形
成されている。１６は圧電振動子１４の他端部と対向す
る支持部材１５ａ，１５ｂ間に挟まれるように設けた導
電性部材、１７ａ，１７ｂは支持部材１５ａ，１５ｂの
内側表面に蒸着により設けた銀−パラジウム合金を用い
て形成した接続電極、１８ａ，１８ｂは支持部材１５
ａ，１５ｂの端面に設けたハンダ付け可能な外部電極で
ある。
【００１８】次に、この衝撃センサの製造方法について
説明する。
説明する。
【００１９】まず、シート状のセラミック層１１の上に
銀−パラジウムペーストを所望の形状に印刷して内部電
極１２を形成し、この上にセラミック層１１を貼り合わ
せることにより積層体ブロックを形成する。
銀−パラジウムペーストを所望の形状に印刷して内部電
極１２を形成し、この上にセラミック層１１を貼り合わ
せることにより積層体ブロックを形成する。
【００２０】次に、この積層体ブロックを焼成し、両主
面を研磨して全面に分極用電極を形成し、セラミック層
１１を分極する。この分極により、セラミック層１１は
同一方向に分極される。
面を研磨して全面に分極用電極を形成し、セラミック層
１１を分極する。この分極により、セラミック層１１は
同一方向に分極される。
【００２１】次いで、この積層体ブロックの両主面を研
磨して分極用電極を除去した後、銀を蒸着することによ
り表面電極１３ａ，１３ｂを形成する。
磨して分極用電極を除去した後、銀を蒸着することによ
り表面電極１３ａ，１３ｂを形成する。
【００２２】そして、積層体ブロックを所望の形状の積
層体に切断し、この積層体と同じ厚みの矩形状のカーボ
ンからなる導電性部材１６を積層体から所定の間隔を設
けて配置し、固定する。
層体に切断し、この積層体と同じ厚みの矩形状のカーボ
ンからなる導電性部材１６を積層体から所定の間隔を設
けて配置し、固定する。
【００２３】支持部材１５ａ，１５ｂは、板状のセラミ
ックの一方の面をダイシングブレードを用いて切除する
ことにより、凹部を形成する。このようにダイシングブ
レードを用いて凹部を形成することにより、凹部表面に
凹凸が形成される。また、支持部材１５ａ，１５ｂの凹
部の圧電振動子１４の先端部と対向する部分には凸部が
形成されるようにする。
ックの一方の面をダイシングブレードを用いて切除する
ことにより、凹部を形成する。このようにダイシングブ
レードを用いて凹部を形成することにより、凹部表面に
凹凸が形成される。また、支持部材１５ａ，１５ｂの凹
部の圧電振動子１４の先端部と対向する部分には凸部が
形成されるようにする。
【００２４】なお、圧電振動子１４の先端部と凸部の間
隔は、１〜５００μｍが望ましい。
隔は、１〜５００μｍが望ましい。
【００２５】このようにして作製した支持部材１５ａ，
１５ｂを前述の積層体及びカーボンの両主面に導電性接
着剤を用いて固定する。
１５ｂを前述の積層体及びカーボンの両主面に導電性接
着剤を用いて固定する。
【００２６】その後、これを切断することにより、図１
に示すように、圧電振動子１４の表面電極１３ａ，１３
ｂが支持部材１５ａ，１５ｂに設けた接続電極１７ａ，
１７ｂに接続された状態のものを得る。また支持部材１
５ａ，１５ｂの凹部で圧電振動子１４の振動空間を確保
することとなる。さらに支持部材１５ａ，１５ｂの一方
の端部には、その一端を固定された圧電振動子１４が露
出し、他方の端部には導電性部材１６が露出している。
また圧電振動子１４の他端部は導電性部材１６とは所定
の間隔を有し、自由端となっている。
に示すように、圧電振動子１４の表面電極１３ａ，１３
ｂが支持部材１５ａ，１５ｂに設けた接続電極１７ａ，
１７ｂに接続された状態のものを得る。また支持部材１
５ａ，１５ｂの凹部で圧電振動子１４の振動空間を確保
することとなる。さらに支持部材１５ａ，１５ｂの一方
の端部には、その一端を固定された圧電振動子１４が露
出し、他方の端部には導電性部材１６が露出している。
また圧電振動子１４の他端部は導電性部材１６とは所定
の間隔を有し、自由端となっている。
【００２７】次いで、支持部材１５ａ，１５ｂの上下面
に外装基板（チタン酸マグネシウムなどの絶縁性セラミ
ックを用いて形成、図示せず）を固定する。この時、圧
電振動子１４と外装基板が接触せずその振動空間を確保
できるように、圧電振動子１４の振動空間となる部分を
除去した接着シート（図示せず）を用いて外装基板を固
定する。
に外装基板（チタン酸マグネシウムなどの絶縁性セラミ
ックを用いて形成、図示せず）を固定する。この時、圧
電振動子１４と外装基板が接触せずその振動空間を確保
できるように、圧電振動子１４の振動空間となる部分を
除去した接着シート（図示せず）を用いて外装基板を固
定する。
【００２８】その後、圧電振動子１４の内部電極１２及
び接続電極１７ａ，１７ｂの露出した支持部材１５ａ，
１５ｂの両端面及び外装基板の一部にハンダ付け可能な
外部電極１８ａ，１８ｂを形成し、衝撃センサを得る。
び接続電極１７ａ，１７ｂの露出した支持部材１５ａ，
１５ｂの両端面及び外装基板の一部にハンダ付け可能な
外部電極１８ａ，１８ｂを形成し、衝撃センサを得る。
【００２９】この衝撃センサも従来と同様に、支持部材
１５ａ，１５ｂの凹部に蒸着により、接続電極１７ａ，
１７ｂが形成されているが、凹部表面には凹凸が形成さ
れているので、アンカー効果により接続電極１７ａ，１
７ｂと支持部材１５ａ，１５ｂの接着強度が向上し、熱
衝撃等により支持部材１５ａ，１５ｂと接続電極１７
ａ，１７ｂに応力が加わっても接続電極１７ａ，１７ｂ
に剥離の起こりにくい信頼性の高いものである。
１５ａ，１５ｂの凹部に蒸着により、接続電極１７ａ，
１７ｂが形成されているが、凹部表面には凹凸が形成さ
れているので、アンカー効果により接続電極１７ａ，１
７ｂと支持部材１５ａ，１５ｂの接着強度が向上し、熱
衝撃等により支持部材１５ａ，１５ｂと接続電極１７
ａ，１７ｂに応力が加わっても接続電極１７ａ，１７ｂ
に剥離の起こりにくい信頼性の高いものである。
【００３０】また、支持部材１５ａ，１５ｂの凹部の圧
電振動子１４の自由端と対向する位置には、凸部が形成
されているため、衝撃センサに過大な衝撃が加わったと
しても、圧電振動子１４のたわみ量を、凸部で制御でき
るので、過大なたわみによる圧電振動子１４の破損を抑
制できる。
電振動子１４の自由端と対向する位置には、凸部が形成
されているため、衝撃センサに過大な衝撃が加わったと
しても、圧電振動子１４のたわみ量を、凸部で制御でき
るので、過大なたわみによる圧電振動子１４の破損を抑
制できる。
【００３１】
【発明の効果】以上、本発明によると、信頼性の高い衝
撃センサを得ることができる。
撃センサを得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態１における衝撃センサの断
面図
面図
【図２】従来の衝撃センサの断面図
１１ セラミック層
１２ 内部電極
１３ａ 表面電極
１３ｂ 表面電極
１４ 圧電振動子
１５ａ 支持部材
１５ｂ 支持部材
１６ 導電性部材
１７ａ 接続電極
１７ｂ 接続電極
１８ａ 外部電極
１８ｂ 外部電極
フロントページの続き
(72)発明者 福島 寛
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 松野 公二
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 内側部に凹部を有する一対の支持部材
と、この支持部材の端部に露出するように内表面に設け
た接続電極と、前記支持部材によりその一端部が挟み込
まれた内部及び両主面に電極を有する矩形状の圧電振動
子と、前記圧電振動子の他端部と対向する前記支持部材
間に挟まれるように設けた封止部材と、前記支持部材の
端面に設けた外部電極とを備え、前記支持部材の凹部表
面に凹凸を設けた衝撃センサ。 - 【請求項２】 支持部材凹部に設けた凸部を用いて、圧
電振動子のたわみ量を制御する請求項１に記載の衝撃セ
ンサ。 - 【請求項３】 支持部材凹部に設けた凹凸は、支持部材
に切り込みを入れることにより設けたものである請求項
１に記載の衝撃センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150311A JP2003344438A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150311A JP2003344438A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344438A true JP2003344438A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29768198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002150311A Pending JP2003344438A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003344438A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| WO2017183646A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 富士フイルム株式会社 | 複合センサ |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002150311A patent/JP2003344438A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-15 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| JPWO2016143183A1 (ja) * | 2015-03-12 | 2017-11-24 | 株式会社村田製作所 | 加速度検出装置及びその製造方法 |
| CN107533082A (zh) * | 2015-03-12 | 2018-01-02 | 株式会社村田制作所 | 加速度检测装置及其制造方法 |
| WO2017183646A1 (ja) * | 2016-04-21 | 2017-10-26 | 富士フイルム株式会社 | 複合センサ |
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