JP3075639B2 - 圧電振動素子の支持用金属板 - Google Patents
圧電振動素子の支持用金属板Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電ブザー、圧電アク
チュエータ、圧電バイモルフ、圧電ピックアップあるい
は圧電センサー等に利用される圧電振動素子の支持用金
属板に関するものである。
チュエータ、圧電バイモルフ、圧電ピックアップあるい
は圧電センサー等に利用される圧電振動素子の支持用金
属板に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来この種の圧電振動素子（以下単に圧電
素子と記載する）の支持用金属板においては、圧電素子
をその表面に接着剤を用いて固着すると共にリード線の
取り出し部ははんだ付けにより固着している。そのため
圧電素子を強固に接着するために圧電素子を接着する金
属板の表面部分にサンドペーパーをかけるなどして粗面
化する処理が施されている。また、このような粗面化処
理の手間をできる限り省きしかも表面粗さを一定にする
ため、エアーブラスト（サンドブラスト）等も使用され
ており、エアブラストに使用される研磨粉としてはその
目的に応じて種々の材質、形状、粗さのものが提供され
ている。
素子と記載する）の支持用金属板においては、圧電素子
をその表面に接着剤を用いて固着すると共にリード線の
取り出し部ははんだ付けにより固着している。そのため
圧電素子を強固に接着するために圧電素子を接着する金
属板の表面部分にサンドペーパーをかけるなどして粗面
化する処理が施されている。また、このような粗面化処
理の手間をできる限り省きしかも表面粗さを一定にする
ため、エアーブラスト（サンドブラスト）等も使用され
ており、エアブラストに使用される研磨粉としてはその
目的に応じて種々の材質、形状、粗さのものが提供され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に認め
られているように使用する研磨粉の粒子の細さすなわち
番手により処理される金属板の表面の粗さは異なり、は
んだは滑らかな面より粗い面の方が拡がり易くなること
が知られており、そのため金属板の表面粗さを粗くすれ
ばはんだ付け性はよくなるが、圧電素子の場合その接着
性が悪くなることを見出した。この接着性の低下は、金
属板の表面粗さが粗いほど接着に使用される接着剤の量
が多くなり、その結果、形成される接着剤層の厚さが厚
くなるためであると考えられる。なお、リード線のはん
だ付けされる金属板の表面部位と圧電素子の接着される
表面部位とをそれぞれはんだ付け及び接着剤による接着
に適した粗面とすればよいが、この種の金属板は非常に
小さくその様な別個の処理を施すことは不可能でないに
しても実際問題としてコストや生産性の点から困難であ
る。また圧電素子を接着剤で接着する代わりにはんだ付
けすることも考えられるが、はんだ付けの際の加熱によ
り圧電素子自体の分極が変化したり、特性が変化してし
まうため、実質的に特性等に影響しない比較的低温で固
着する必要があり、エポキシ系の接着剤が用いられてい
る。
られているように使用する研磨粉の粒子の細さすなわち
番手により処理される金属板の表面の粗さは異なり、は
んだは滑らかな面より粗い面の方が拡がり易くなること
が知られており、そのため金属板の表面粗さを粗くすれ
ばはんだ付け性はよくなるが、圧電素子の場合その接着
性が悪くなることを見出した。この接着性の低下は、金
属板の表面粗さが粗いほど接着に使用される接着剤の量
が多くなり、その結果、形成される接着剤層の厚さが厚
くなるためであると考えられる。なお、リード線のはん
だ付けされる金属板の表面部位と圧電素子の接着される
表面部位とをそれぞれはんだ付け及び接着剤による接着
に適した粗面とすればよいが、この種の金属板は非常に
小さくその様な別個の処理を施すことは不可能でないに
しても実際問題としてコストや生産性の点から困難であ
る。また圧電素子を接着剤で接着する代わりにはんだ付
けすることも考えられるが、はんだ付けの際の加熱によ
り圧電素子自体の分極が変化したり、特性が変化してし
まうため、実質的に特性等に影響しない比較的低温で固
着する必要があり、エポキシ系の接着剤が用いられてい
る。
【０００４】そこで、本発明は、従来技術に伴う問題点
を解決して、良好なはんだ付け性及び接着性を保証でき
るように圧電素子を接着する表面部分を粗面化した圧電
振動素子の支持用金属板を提供することを目的としてい
る。
を解決して、良好なはんだ付け性及び接着性を保証でき
るように圧電素子を接着する表面部分を粗面化した圧電
振動素子の支持用金属板を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による圧電振動素子の支持用金属板は、直
径0.2mm 〜0.4mm 、長さ0.2mm 〜0.4mm の円柱形の例え
ばSUS のような耐酸化性材料から成る研磨粉を用いてエ
アブラストにより圧電振動素子の取付けられる表面部分
を粗面化したことを特徴としている。
めに、本発明による圧電振動素子の支持用金属板は、直
径0.2mm 〜0.4mm 、長さ0.2mm 〜0.4mm の円柱形の例え
ばSUS のような耐酸化性材料から成る研磨粉を用いてエ
アブラストにより圧電振動素子の取付けられる表面部分
を粗面化したことを特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明による圧電振動素子の支持用金属板にお
いては、表面の粗面化処理に直径0.2mm 〜0.4mm 、長さ
0.2mm 〜0.4mm の円柱形の耐酸化性材料から成る研磨粉
を用いたことにより、表面部分に比較的深いきずが形成
され易く、はんだ付けの際に適度な厚さのはんだペース
ト層を形成することができるようになる。
いては、表面の粗面化処理に直径0.2mm 〜0.4mm 、長さ
0.2mm 〜0.4mm の円柱形の耐酸化性材料から成る研磨粉
を用いたことにより、表面部分に比較的深いきずが形成
され易く、はんだ付けの際に適度な厚さのはんだペース
ト層を形成することができるようになる。
【０００７】
【実施例】以下添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。本発明では、上述のように金属板の表面
粗さとはんだ付け及び接着性との関係を考察するため、
以下に記載する研磨粉を用意した。 Ｎｏ．１：無機材料から成り、アランダムと呼ばれる番
手＃150 の不定形状のもの； Ｎｏ．２：無機材料製で、SiC と呼ばれる番手＃150 の
不定形状のもの； Ｎｏ．３：ステンレス製で、ビーズと呼ばれる番手＃15
0 の球形のもの； Ｎｏ．４：ステンレス製で、ビーズと呼ばれる番手＃50
の球形のもの； Ｎｏ．５：ステンレス製で、Ｒカットワイヤと呼ばれ、
φ0.3mm ×0.3mm の球に近い形状のもの； Ｎｏ．６：ステンレス製で、直径0.1mm 、長さ0.1mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．７：ステンレス製で、直径0.2mm 、長さ0.2mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．８：ステンレス製で、直径0.3mm 、長さ0.3mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．９：ステンレス製で、直径0.4mm 、長さ0.4mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．10：ステンレス製で、直径0.5mm 、長さ0.5mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； これらの研磨粉を用いて図１のＡに示す未処理の金属板
１をエアーブラスト処理し、表面を図１のＢに示すよう
に粗面化した。こうして上記の10種類の研磨粉を用いて
粗面化処理したそれぞれの金属板１上には図２に示すよ
うに圧電素子板２がエポキシ系の接着剤３を用いて接着
され、またリード線４ははんだ付け５により固着され
る。
いて説明する。本発明では、上述のように金属板の表面
粗さとはんだ付け及び接着性との関係を考察するため、
以下に記載する研磨粉を用意した。 Ｎｏ．１：無機材料から成り、アランダムと呼ばれる番
手＃150 の不定形状のもの； Ｎｏ．２：無機材料製で、SiC と呼ばれる番手＃150 の
不定形状のもの； Ｎｏ．３：ステンレス製で、ビーズと呼ばれる番手＃15
0 の球形のもの； Ｎｏ．４：ステンレス製で、ビーズと呼ばれる番手＃50
の球形のもの； Ｎｏ．５：ステンレス製で、Ｒカットワイヤと呼ばれ、
φ0.3mm ×0.3mm の球に近い形状のもの； Ｎｏ．６：ステンレス製で、直径0.1mm 、長さ0.1mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．７：ステンレス製で、直径0.2mm 、長さ0.2mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．８：ステンレス製で、直径0.3mm 、長さ0.3mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．９：ステンレス製で、直径0.4mm 、長さ0.4mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； Ｎｏ．10：ステンレス製で、直径0.5mm 、長さ0.5mm の
カットワイヤと呼ばれる円柱形のもの； これらの研磨粉を用いて図１のＡに示す未処理の金属板
１をエアーブラスト処理し、表面を図１のＢに示すよう
に粗面化した。こうして上記の10種類の研磨粉を用いて
粗面化処理したそれぞれの金属板１上には図２に示すよ
うに圧電素子板２がエポキシ系の接着剤３を用いて接着
され、またリード線４ははんだ付け５により固着され
る。
【０００８】このようにして得られたそれぞれの装置の
接着性及びはんだ付け性に関して次のように試験を行っ
た。まず、リード線４のはんだ付け性についてはASTM-B
-545のひろがり法を用いて評価した。また、接着性に関
しては、圧電素子２、金属板１にヒートショックテスト
を実施し、すなわち、−60℃の温度で１時間保持し、そ
の後＋70℃の空気雰囲気中に入れ、ヒートショックを与
え、この操作を三回繰返し行った。これによる圧電素子
板２の静電容量Cx（pF）の低下をパーセントで測定し
た。その結果を図３に示す。図３において白角は接着強
度すなわちヒートショック後のCxの低下率を、黒丸はは
んだ付けの拡がり率をそれぞれ表し、また丸中数字は上
記研磨粉Ｎｏ．１〜Ｎｏ．10で処理した金属板を用いた
例を表し、研磨粉Ｎｏ．１を用いた場合の表面粗さが一
番細かく、研磨粉Ｎｏ．10に向かって次第に粗くなって
いる。グラフＡははんだ付け性の傾向を表し、グラフＢ
は接着性の傾向を表している。これらのグラフからはん
だ付け性は表面粗さが粗くなるにつれてよくなり、一方
接着性は表面粗さが粗くなると低下する傾向があること
が認められる。無機系の研磨粉Ｎｏ．１及びＮｏ．２で
処理した金属板の場合にはCxの低下率は−７％前後と良
好で接着性はよいが、半面はんだ付けの拡がり率は40〜
50％程度にすぎず、はんだ付け性が悪い。研磨粉Ｎｏ．
３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．10で処理した金属板の
場合にははんだ付けの拡がり率は60％前後と高くなる
が、Cxの低下率は−８％以上となり接着性が著しく低下
している。これに対して研磨粉Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９で処
理した金属板の場合には、はんだ付けの拡がり率は70％
前後で、Cxの低下率は−７％〜−８％の範囲にあり、は
んだ付け性及び接着性の両方において良好であることが
認められる。
接着性及びはんだ付け性に関して次のように試験を行っ
た。まず、リード線４のはんだ付け性についてはASTM-B
-545のひろがり法を用いて評価した。また、接着性に関
しては、圧電素子２、金属板１にヒートショックテスト
を実施し、すなわち、−60℃の温度で１時間保持し、そ
の後＋70℃の空気雰囲気中に入れ、ヒートショックを与
え、この操作を三回繰返し行った。これによる圧電素子
板２の静電容量Cx（pF）の低下をパーセントで測定し
た。その結果を図３に示す。図３において白角は接着強
度すなわちヒートショック後のCxの低下率を、黒丸はは
んだ付けの拡がり率をそれぞれ表し、また丸中数字は上
記研磨粉Ｎｏ．１〜Ｎｏ．10で処理した金属板を用いた
例を表し、研磨粉Ｎｏ．１を用いた場合の表面粗さが一
番細かく、研磨粉Ｎｏ．10に向かって次第に粗くなって
いる。グラフＡははんだ付け性の傾向を表し、グラフＢ
は接着性の傾向を表している。これらのグラフからはん
だ付け性は表面粗さが粗くなるにつれてよくなり、一方
接着性は表面粗さが粗くなると低下する傾向があること
が認められる。無機系の研磨粉Ｎｏ．１及びＮｏ．２で
処理した金属板の場合にはCxの低下率は−７％前後と良
好で接着性はよいが、半面はんだ付けの拡がり率は40〜
50％程度にすぎず、はんだ付け性が悪い。研磨粉Ｎｏ．
３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．10で処理した金属板の
場合にははんだ付けの拡がり率は60％前後と高くなる
が、Cxの低下率は−８％以上となり接着性が著しく低下
している。これに対して研磨粉Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９で処
理した金属板の場合には、はんだ付けの拡がり率は70％
前後で、Cxの低下率は−７％〜−８％の範囲にあり、は
んだ付け性及び接着性の両方において良好であることが
認められる。
【０００９】そこで、研磨粉Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９、すな
わち、直径0.2mm 〜0.4mm で、長さ0.2mm 〜0.4mm の円
筒形のSUS 製の研磨粉で処理すると良好なはんだ付け性
及び接着性が得られることついて考察する。図４には研
磨粉Ｎｏ．３またはＮｏ．４のような球形ビーズ研磨粉
で粗面化処理した金属板１と圧電素子板２との接着状態
を示している。この図から認められるように一部突起が
残り、この突起により接着剤３の層が厚くなり過ぎ、接
着力が低下することになる。一方はんだ付けの拡がり率
は表面粗さにほぼ対応しているので研磨粉Ｎｏ．７〜Ｎ
ｏ．９の場合より劣っている。図５には研磨粉Ｎｏ．７
〜Ｎｏ．９を用いた場合の金属板１と圧電素子板２との
接着状態を示している。この場合には研磨粉円柱形で角
があるため、金属板１に吹付けられた時に比較的深いき
ずが入り易く、その結果図示したように接着剤３の厚さ
が適度となり、強力な接着力が得られるものと考えられ
る。
わち、直径0.2mm 〜0.4mm で、長さ0.2mm 〜0.4mm の円
筒形のSUS 製の研磨粉で処理すると良好なはんだ付け性
及び接着性が得られることついて考察する。図４には研
磨粉Ｎｏ．３またはＮｏ．４のような球形ビーズ研磨粉
で粗面化処理した金属板１と圧電素子板２との接着状態
を示している。この図から認められるように一部突起が
残り、この突起により接着剤３の層が厚くなり過ぎ、接
着力が低下することになる。一方はんだ付けの拡がり率
は表面粗さにほぼ対応しているので研磨粉Ｎｏ．７〜Ｎ
ｏ．９の場合より劣っている。図５には研磨粉Ｎｏ．７
〜Ｎｏ．９を用いた場合の金属板１と圧電素子板２との
接着状態を示している。この場合には研磨粉円柱形で角
があるため、金属板１に吹付けられた時に比較的深いき
ずが入り易く、その結果図示したように接着剤３の厚さ
が適度となり、強力な接着力が得られるものと考えられ
る。
【００１０】ところで図示実施例では研磨粉としてステ
ンレス材料を用いているが、耐酸化性の材料であれば任
意の他の材料を用いることもできる。
ンレス材料を用いているが、耐酸化性の材料であれば任
意の他の材料を用いることもできる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
圧電振動素子の支持用金属板においては、直径0.2mm 〜
0.4mm 、長さ0.2mm 〜0.4mm の円柱形の耐酸化性材料を
研磨粉として用いて粗面化処理しているので、圧電素子
と金属板との接着力を高めることができ、圧電素子のCx
のヒートショックに対する低下量を小さくでき、しかも
リード線に対して良好なはんだ付け性を得ることができ
る。
圧電振動素子の支持用金属板においては、直径0.2mm 〜
0.4mm 、長さ0.2mm 〜0.4mm の円柱形の耐酸化性材料を
研磨粉として用いて粗面化処理しているので、圧電素子
と金属板との接着力を高めることができ、圧電素子のCx
のヒートショックに対する低下量を小さくでき、しかも
リード線に対して良好なはんだ付け性を得ることができ
る。
【図１】 Ａは粗面化処理前の金属板を示す概略斜視
図。Ｂは粗面化処理後の金属板を示す概略斜視図。
図。Ｂは粗面化処理後の金属板を示す概略斜視図。
【図２】 粗面化処理した金属板に圧電素子とリード線
を固着した状態を示す概略斜視図。
を固着した状態を示す概略斜視図。
【図３】 種々の研磨粉を用いて処理した金属板におけ
るはんだ付けの拡がり率及び接着強度を平均表面粗さと
の関係において示すグラフ。
るはんだ付けの拡がり率及び接着強度を平均表面粗さと
の関係において示すグラフ。
【図４】 従来のビーズ状の研磨粉を用いて処理した金
属板の接着状態を示す拡大部分断面図。
属板の接着状態を示す拡大部分断面図。
【図５】 本発明による金属板の接着状態を示す拡大部
分断面図。
分断面図。
１：金属板 ２：圧電素子板 ３：接着剤 ４：リード線 ５：はんだ付け
Claims (1)
- 【請求項１】直径0.2mm 〜0.4mm 、長さ0.2mm 〜0.4mm
の円柱形の耐酸化性材料から成る研磨粉を用いてエアブ
ラストにより圧電振動素子の取付けられる表面部分を粗
面化したことを特徴とする圧電振動素子の支持用金属
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04262412A JP3075639B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 圧電振動素子の支持用金属板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04262412A JP3075639B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 圧電振動素子の支持用金属板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06113396A JPH06113396A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3075639B2 true JP3075639B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=17375430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04262412A Expired - Lifetime JP3075639B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 圧電振動素子の支持用金属板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075639B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014034866A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 京セラ株式会社 | 音響発生器、音響発生装置および電子機器 |
| US9363606B2 (en) * | 2012-09-20 | 2016-06-07 | Kyocera Corporation | Acoustic generator, acoustic generating device, and electronic device |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP04262412A patent/JP3075639B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06113396A (ja) | 1994-04-22 |
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