JP3136847B2 - 加速度センサの製造方法 - Google Patents
加速度センサの製造方法Info
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Description
に係り、詳しくは、バイモルフ型検出素子を備える加速
度センサの製造方法に関する。
性素子を組み込んで構成されたものがあり、この種の圧
電性素子としては、図3で示すような両持ち梁構造とい
われるバイモルフ型検出素子(以下、検出素子という)
10を用いるのが一般的となっている。すなわち、この
検出素子10は、共に短冊形状とされたうえで主表面の
それぞれ上に信号取出電極11及び中間電極12が形成
された一対の圧電セラミック板13を対面接合したもの
であり、これらの圧電セラミック板13は中間電極12
が形成された主表面同士を接着剤14で貼り合わされる
ことによって一体化されている。なお、これら圧電セラ
ミック板13の各々に対しては、接合以前の時点におい
て、厚み方向に沿いつつ他方側とは互いに逆となる向き
(図では、矢印X,Yで示す)などのような所望の向き
に従った分極処理が施されている。
子10の長手方向に沿う両端縁は、側面視「コ」字形状
となった一対の挟持部品15によって固定支持されてい
る。そして、各圧電セラミック板13上に形成された信
号取出電極11のそれぞれは挟持部品15それぞれの異
なる端面ごとに形成された外部引出電極16,17の各
々に対して接続されたうえ、これらを通じてセンサ基板
上の配線パターン(いずれも図示していない)に接続さ
れている。なお、挟持部品15が上記形状とされている
のは、加速度Gの作用に伴う慣性力によって変形する検
出素子10自身の撓み代を確保するためである。
成とされた検出素子10を作製する際には、図4で示す
ように、主表面上に信号取出電極11及び中間電極12
となる電極層(図示していない)がそれぞれ形成された
一対のセラミック親基板18と、内表面側の所定位置ご
とに所定幅の凹溝が形成された一対の挟持部品用親基板
19とを用意したうえ、セラミック親基板18同士を接
着剤(図示していない)によって貼り合わせ、かつ、セ
ラミック親基板18それぞれの外側から挟持部品用親基
板19の各々を当てつけて一体に接合した後、これらの
全体を交差状として設定された切断線Sの各々に沿いな
がら切断することになる。
を接着剤によって貼り合わせた場合には、セラミック親
基板18間の全面にわたって均一な厚みの接着剤が漏れ
なく付着しているとは限らないのが実情であり、全く接
着剤が付着していない部分や接着剤の厚みが厚い部分な
どが局所的にばらついた状態で存在することになってし
まう。そこで、挟持部品用親基板19を接合したうえで
の切断によって作製された検出素子10のうちには、こ
れを構成する一対の圧電セラミック板13同士が接着剤
14によって全く接合されていなかったり、接合状態が
不十分であったりするものが含まれていることになる結
果、製品である検出素子10相互の加速度検出精度が一
致せずにばらつくことが起こってしまう。
めには、接着剤を用いて貼り合わせる際に、セラミック
親基板18同士の厚み方向に沿って十分に大きな圧力を
加えながら接着剤を硬化させることも考えられるのであ
るが、このようにした場合には、各セラミック親基板1
8の厚みが100〜150μm程度と薄いために破損す
るというような不都合が生じることになる。そこで、こ
れらセラミック親基板18の厚みを当初から厚くしてお
いたり、これら間に金属板を介装したうえでの貼り合わ
せを行うことも提案されているのであるが、これらの手
立てを講じた場合には製品として完成した検出素子10
における出力感度の低下を招くことが起こってしまう。
されたものであって、接着剤を用いることなく強固に対
面接合された一対の圧電セラミック板からなる検出素子
を備えた加速度センサを容易に大量生産できるようにす
ることを目的としている。
加速度センサの製造方法は、主表面上に電極が形成され
て分極処理された一対の圧電セラミック板を対面接合し
てなるバイモルフ型検出素子を備えた加速度センサの製
造方法であって、バイモルフ型検出素子は、主表面上に
電極パターンが印刷された一対の圧電セラミックグリー
ンシートを重ね合わせ、かつ、これらを厚み方向に沿っ
て加圧したうえで焼成した後、焼成によって得られたセ
ラミック積層体のそれぞれに対する分極処理を行い、次
に、一対の挟持部品により挟持して固定支持し、次い
で、設定された切断線に沿って切断分離して作製するこ
とを特徴とする。また、本発明の請求項2に係る加速度
センサの製造方法は、請求項1に記載の加速度センサの
製造方法において、前記一対の圧電セラミック板の分極
処理の向きを、それぞれの圧電セラミック板の厚み方向
に沿いつつ他方側とは互いに逆となる向きにそろえるこ
とを特徴とする。
よれば、検出素子を構成するセラミック親基板同士は一
対の圧電セラミックグリーンシートを重ね合わせたうえ
での焼成によって強固に対面接合されることになる結
果、これらを接着剤によってわざわざ対面接合する必要
はないことになる。さらに、分極処理された後のセラミ
ック積層体を一対の挟持部品により挟持して固定支持
し、それを設定された切断線に沿って切断分離すること
で、セラミック積層体を大量に容易に製造でき、また、
挟持部品のセラミック板を保持する側の面を面一にする
ことができ、準備、取り扱いなどを容易にすることがで
きる。
する。
する際に用いられる検出素子を取り出して示す外観斜視
図、図2はその作製手順の一部を示す分解斜視図であ
り、図1における符号1は両持ち梁構造とされた検出素
子を示している。なお、この図1において、従来例を示
す図3と互いに同一となる部品及び部分については同一
符号を付している。
素子1は、共に短冊形状とされたうえで主表面のそれぞ
れ上に薄膜状の信号取出電極2及び中間電極3が形成さ
れ、かつ、分極処理された一対の圧電セラミック板4か
らなっており、これらの圧電セラミック板4は中間電極
3を介したうえで対面接合されている。そして、これら
対面接合された圧電セラミック板4の長手方向に沿う両
端縁は、従来例同様、側面視「コ」字形状となった一対
の挟持部品15によって固定支持されており、各圧電セ
ラミック板4上に形成された信号取出電極2の各々は挟
持部品15それぞれの異なる端面ごとに形成された外部
引出電極16,17を通じたうえでセンサ基板上の配線
パターン(いずれも図示していない)に接続されてい
る。
おける分極の向きがそれぞれの厚み方向に沿いつつ他方
側とは互いに逆となる向き(図では、矢印X,Yで示
す)にそろえられているが、これらの方向のみに限定さ
れるものではなく、加速度Gの作用方向を考慮したうえ
での所望の向きに従った分極処理が施されるのは勿論で
ある。すなわち、各圧電セラミック板4の長手方向領域
を例えば3つの部分に区分けしたうえ、図1中の仮想線
で表された矢印で示すように、各圧電セラミック板4の
中央部分及び端部分のそれぞれを互いに逆向きとしなが
ら他方側とも逆向きとなるように分極しておいてもよ
く、このような分極処理を施した場合には、検出素子1
における検出感度の向上が図れることになる。
ような手順に従って作製されたものである。すなわち、
まず、所要の厚み及び大きさを有する一対のグリーンシ
ート5を用意し、各グリーンシート5の主表面上には製
品における信号取出電極2及び中間電極3となるべき電
極パターン6,7のそれぞれを導電ペーストの印刷によ
って形成する。なお、この際、図2で示したように、中
間電極3となる電極パターン7については、いずれか一
方側(図2では下側)に位置するグリーンシート5の内
向き主表面上にのみ印刷しておけばよい。
を挟み込むようにして一対のグリーンシート5を互いに
重ね合わせた後、これらを厚み方向に沿って加圧したう
えで焼成する。すると、これらのグリーンシート5は焼
成されることによってセラミック積層体であるセラミッ
ク親基板となり、予め加圧されて密着していたグリーン
シート5からなる一対のセラミック親基板同士は強固に
対面接合されていることになる。そして、この際、グリ
ーンシート5それぞれの主表面上に形成されていた電極
パターン6,7は、焼成に伴う焼き付けによって信号取
出電極2及び中間電極3を構成する電極層となり、セラ
ミック親基板同士は中間電極3となる電極層を介したう
えで対面接合されている。
ク積層体としてのセラミック親基板のそれぞれに対し、
例えば、図1で示したような所望の向きとなる分極処理
を施す。その後、図4で示したと同様、予め別途用意し
ておいた挟持部品用親基板19、すなわち、内表面側の
所定位置ごとに所定幅の凹溝が形成された挟持部品用親
基板19の各々を対面接合されたセラミック親基板それ
ぞれの外側から当てつけて一体に接合した後、これらの
全体を交差状として設定された切断線Sの各々に沿いな
がら切断すると、図1で示した構造の検出素子1が作製
されたことになる。
多数個の検出素子1を作製するのに見合った大きさを有
するグリーンシート5を重ね合わせたうえで焼成するこ
とによって多数個分のセラミック積層体を一括的に作製
するものとしているが、これに限られることはなく、予
め単一個の検出素子1に見合う大きさとされたグリーン
シート5を重ね合わせて加圧したうえで焼成することに
よって単一個分のみのセラミック積層体を作製すること
も可能である。また、本実施例では、「コ」字形状とさ
れた挟持部品15で検出素子1の長手方向に沿う両端縁
を保持しているが、例えば、検出素子1の長手方向に沿
う一端縁のみを挟持部品15で保持することによって片
持ち梁構造の検出素子1を構成することも可能であるこ
とは勿論である。
度センサの製造方法は、グリーンシートを重ね合わせ、
かつ、これらを厚み方向に沿って加圧したうえで焼成し
た後、焼成によって得られたセラミック親基板のそれぞ
れに対する分極処理を行ったうえで切断するのであり、
検出素子を構成する一対の圧電セラミック板同士は中間
電極を介したうえ焼成によって強固に対面接合されてい
る。したがって、製造された加速度センサは、従来例の
ように、接着剤を用いて圧電セラミック板同士をわざわ
ざ接合する必要は全くないことになり、接着剤の使用に
伴う不都合が生じることは起こり得なくなる。その結
果、製品である検出素子相互の加速度検出精度は極めて
良く一致していることになり、出力感度の低下を招く恐
れもないという優れた効果が得られる。さらに、加速度
センサの製造時の準備、取り扱いなどを容易にすること
ができるとともに、セラミック親基板を容易に大量生産
できるという効果を奏する。
外観斜視図である。
す分解斜視図である。
る。
視図である。
ト) 6 電極パターン 7 電極パターン15 挟持部品 S 切断線
Claims (2)
- 【請求項1】 主表面上に電極(2,3)が形成されて
分極処理された一対の圧電セラミック板(4)を対面接
合してなるバイモルフ型検出素子(1)を備えた加速度
センサの製造方法であって、 バイモルフ型検出素子(1)は、主表面上に電極パター
ン(6,7)が印刷された一対の圧電セラミックグリー
ンシート(5)を重ね合わせ、かつ、これらを厚み方向
に沿って加圧したうえで焼成した後、焼成によって得ら
れたセラミック積層体のそれぞれに対する分極処理を行
い、次に、一対の挟持部品により挟持して固定支持し、
次いで、設定された切断線に沿って切断分離して作製す
ることを特徴とする加速度センサの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の加速度センサの製造方
法において、前記一対の圧電セラミック板(4)の分極
処理の向きを、それぞれの圧電セラミック板(4)の厚
み方向に沿いつつ他方側とは互いに逆となる向きにそろ
えることを特徴とする加速度センサの製造方法。
Priority Applications (9)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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ID=15952685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05173018A Expired - Lifetime JP3136847B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-07-13 | 加速度センサの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3339425B2 (ja) * | 1998-10-19 | 2002-10-28 | 株式会社村田製作所 | 加速度センサ及び加速度検出装置 |
JP4573969B2 (ja) * | 2000-08-23 | 2010-11-04 | 北陸電気工業株式会社 | 圧電型三軸加速度センサ |
-
1993
- 1993-07-13 JP JP05173018A patent/JP3136847B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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