JP2003344442A - 衝撃センサ - Google Patents
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- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面電極と外部電極との接続を確実に取るこ
とのできる衝撃センサを提供することを目的とするもの
である。 【解決手段】 内側に凹部を有する一対の支持部材１５
ａ，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及び両主面に電極１２，
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の凹部を構成する
角部は曲面とする。
とのできる衝撃センサを提供することを目的とするもの
である。 【解決手段】 内側に凹部を有する一対の支持部材１５
ａ，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及び両主面に電極１２，
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の凹部を構成する
角部は曲面とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【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。 【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。 【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、両主面のセラミック層１に表面電極３
を設けたものである。この内部電極２は電極ペーストを
印刷することにより形成したものである。 【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。この支持部材
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蒸着により接続電極７を形成してお
り、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。 【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。 【０００９】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（図示せず）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、支
持部材５の角部が尖っているので、支持部材５に設けた
接続電極７が切断され、圧電振動子４の表面電極３と外
部電極８との電気的接続を確実に取ることができない可
能性がある。 【００１１】そこで、本発明は、表面電極と外部電極と
の接続を確実に取ることのできる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。 【００１３】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
圧電振動子を支持する支持部材の内側に設けた凹部を構
成する角部を曲面とするものであり、接続電極が角部で
切断されるのを抑制できるので表面電極と外部電極の接
続を確実に取ることができる。 【００１４】 【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に記載の発明に
ついて説明する。 【００１５】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の側面を固定し、
振動を確保するための凹状に加工されたチタン酸マグネ
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、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を用いて形成した接続電
極、１８ａ，１８ｂは支持部材１５ａ，１５ｂの端面に
設けたハンダ付け可能な外部電極である。 【００１６】次に、この衝撃センサの製造方法について
説明する。 【００１７】まず、支持部材１５ａ，１５ｂと圧電振動
子１４について説明する。 【００１８】支持部材１５ａ，１５ｂは、所望の大きさ
に加工された直方体のセラミックの長手方向の一側面に
断面が略長方形となるような凹部をダイシング加工など
により形成する。この凹部の底部を構成する角部は曲面
となるようにする。 【００１９】次に、この支持部材１５ａ，１５ｂの凹部
の圧電振動子１４と接触する部分の角部を、圧電振動子
１４の最大振動幅の２％以内の曲率半径を有するよう
に、バレル研磨により加工する。 【００２０】その後、凹部を設けた支持部材１５ａ，１
５ｂの側面にその一端が支持部材１５ａ，１５ｂの一端
に至るように銀を蒸着することにより接続電極１８ａ，
１８ｂを形成する。 【００２１】一方、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
せ積層体ブロックを得る。 【００２２】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。 【００２３】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。 【００２４】そして、この積層体ブロックを所望の形状
に切断し圧電振動子１４を得る。 【００２５】次に、支持部材１５ａ，１５ｂの一端で圧
電振動子１４の一端を挟んで他端が振動空間となる凹部
に配置し、支持部材１５ａ，１５ｂの他端側には、圧電
振動子１４と同じ厚みの矩形状のカーボンからなる導電
性部材１６を挟み込んで固定し、図１に示す状態のもの
を得る。 【００２６】この時、図１に示すように、圧電振動子１
４の表面電極１３ａ，１３ｂは支持部材１５ａ，１５ｂ
に設けた接続電極１７ａ，１７ｂに接続される。また支
持部材１５ａ，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，１５
ｂ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（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。 【００２９】この衝撃センサも従来と同様に支持部材１
５ａ，１５ｂで圧電振動子１４を挟持し、表面電極１３
ａ，１３ｂは接続電極１７ａ，１７ｂを介して外部電極
１８ｂと接続し、内部電極１２は外部電極１８ａと接続
している。 【００３０】この衝撃センサにおいては、支持部材１５
ａ，１５ｂの凹部を構成する角部は曲面であるので、接
続電極１７ａ，１７ｂの厚みがこの角部で薄くなること
なく均一になり、接続電極１７ａ，１７ｂの断線という
ようなことがなくなり、圧電振動子１４の表面電極１３
ａ，１３ｂと外部電極１８ｂとの接続を確実に取ること
ができる。 【００３１】また、圧電振動子１４の共振周波数は、圧
電振動子１４の振動可能な長さにより決まるため、支持
位置が変化すると電気的特性にばらつきが発生する。 【００３２】そこで、支持部材１５ａ，１５ｂの凹部を
構成する角部の内、圧電振動子１４と接する方の曲率半
径を圧電振動子１４の振動可能な長さの２％以内とする
ことにより、共振周波数のばらつきすなわち、衝撃感度
等電気的性能にばらつきが発生するのを抑制できる。 【００３３】 【発明の効果】以上本発明によると、表面電極と外部電
極との電気的接続を確実に取ることができるので、安定
した特性を有する衝撃センサを得ることができる。
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。 【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、両主面のセラミック層１に表面電極３
を設けたものである。この内部電極２は電極ペーストを
印刷することにより形成したものである。 【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。この支持部材
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蒸着により接続電極７を形成してお
り、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。 【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。 【０００９】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（図示せず）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、支
持部材５の角部が尖っているので、支持部材５に設けた
接続電極７が切断され、圧電振動子４の表面電極３と外
部電極８との電気的接続を確実に取ることができない可
能性がある。 【００１１】そこで、本発明は、表面電極と外部電極と
の接続を確実に取ることのできる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。 【００１３】本発明の請求項１に記載の発明は、特に、
圧電振動子を支持する支持部材の内側に設けた凹部を構
成する角部を曲面とするものであり、接続電極が角部で
切断されるのを抑制できるので表面電極と外部電極の接
続を確実に取ることができる。 【００１４】 【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に記載の発明に
ついて説明する。 【００１５】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の側面を固定し、
振動を確保するための凹状に加工されたチタン酸マグネ
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、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を用いて形成した接続電
極、１８ａ，１８ｂは支持部材１５ａ，１５ｂの端面に
設けたハンダ付け可能な外部電極である。 【００１６】次に、この衝撃センサの製造方法について
説明する。 【００１７】まず、支持部材１５ａ，１５ｂと圧電振動
子１４について説明する。 【００１８】支持部材１５ａ，１５ｂは、所望の大きさ
に加工された直方体のセラミックの長手方向の一側面に
断面が略長方形となるような凹部をダイシング加工など
により形成する。この凹部の底部を構成する角部は曲面
となるようにする。 【００１９】次に、この支持部材１５ａ，１５ｂの凹部
の圧電振動子１４と接触する部分の角部を、圧電振動子
１４の最大振動幅の２％以内の曲率半径を有するよう
に、バレル研磨により加工する。 【００２０】その後、凹部を設けた支持部材１５ａ，１
５ｂの側面にその一端が支持部材１５ａ，１５ｂの一端
に至るように銀を蒸着することにより接続電極１８ａ，
１８ｂを形成する。 【００２１】一方、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
せ積層体ブロックを得る。 【００２２】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。 【００２３】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。 【００２４】そして、この積層体ブロックを所望の形状
に切断し圧電振動子１４を得る。 【００２５】次に、支持部材１５ａ，１５ｂの一端で圧
電振動子１４の一端を挟んで他端が振動空間となる凹部
に配置し、支持部材１５ａ，１５ｂの他端側には、圧電
振動子１４と同じ厚みの矩形状のカーボンからなる導電
性部材１６を挟み込んで固定し、図１に示す状態のもの
を得る。 【００２６】この時、図１に示すように、圧電振動子１
４の表面電極１３ａ，１３ｂは支持部材１５ａ，１５ｂ
に設けた接続電極１７ａ，１７ｂに接続される。また支
持部材１５ａ，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，１５
ｂ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（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。 【００２９】この衝撃センサも従来と同様に支持部材１
５ａ，１５ｂで圧電振動子１４を挟持し、表面電極１３
ａ，１３ｂは接続電極１７ａ，１７ｂを介して外部電極
１８ｂと接続し、内部電極１２は外部電極１８ａと接続
している。 【００３０】この衝撃センサにおいては、支持部材１５
ａ，１５ｂの凹部を構成する角部は曲面であるので、接
続電極１７ａ，１７ｂの厚みがこの角部で薄くなること
なく均一になり、接続電極１７ａ，１７ｂの断線という
ようなことがなくなり、圧電振動子１４の表面電極１３
ａ，１３ｂと外部電極１８ｂとの接続を確実に取ること
ができる。 【００３１】また、圧電振動子１４の共振周波数は、圧
電振動子１４の振動可能な長さにより決まるため、支持
位置が変化すると電気的特性にばらつきが発生する。 【００３２】そこで、支持部材１５ａ，１５ｂの凹部を
構成する角部の内、圧電振動子１４と接する方の曲率半
径を圧電振動子１４の振動可能な長さの２％以内とする
ことにより、共振周波数のばらつきすなわち、衝撃感度
等電気的性能にばらつきが発生するのを抑制できる。 【００３３】 【発明の効果】以上本発明によると、表面電極と外部電
極との電気的接続を確実に取ることができるので、安定
した特性を有する衝撃センサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【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 【図２】従来の衝撃センサの断面図 【符号の説明】 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
面図 【図２】従来の衝撃センサの断面図 【符号の説明】 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 足立 祐介
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 (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 内側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導電性部材と、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を
構成する角部は曲面である衝撃センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150309A JP2003344442A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150309A JP2003344442A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344442A true JP2003344442A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29768196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002150309A Pending JP2003344442A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 衝撃センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003344442A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9303993B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-04-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002150309A patent/JP2003344442A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9303993B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-04-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
| JP6078901B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2017-02-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 検出素子及びこの検出素子を用いた角速度センサ |
| US10119821B2 (en) | 2010-12-28 | 2018-11-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
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