JP5239048B2 - Manufacturing method of piezoelectric acceleration sensor - Google Patents
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Description
本発明は、圧電型加速度センサの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor.
従来、圧電素子を用いた圧電型加速度センサが種々知られている。
例えば、特許文献1には、長尺板状に形成されて一面に信号取出電極を形成した素子エレメントの一対の各他面を互いに対面接合した圧電素子と、圧電素子の両端部を支持する支持部とを備え、圧電素子が加速度方向へ撓んで分極されて電気信号を出力する加速度センサにおいて、両端部が撓みに基づいて変位自在に可動し得るよう圧電素子を支持する可動支持手段が支持部に設けられた加速度センサが記載されている。
この加速度センサでは、両端支持された圧電素子自体に作用する慣性力によって発生する変形による分極電圧を検出して加速度を求めている。
また、特許文献2には、ダイヤフラムの一方の面に重錘が固定され、ダイヤフラムの他方の面に圧電素子が固定されてなる加速度検出部と、この加速度検出部の圧電素子側に配され、加速度検出部の検出信号を増幅させる回路基板とを備え、圧電素子の接続電極と回路基板の接続端子とが接続される圧電型加速度センサであって、圧電素子の接続電極と回路基板の接続端子とを互いに対向させ、これら接続電極と接続端子とを、弾性を有する導電性接点材によって接続したことを特徴とする圧電型加速度センサが記載されている。
この圧電型加速度センサでは、重錘に作用する慣性力によってダイヤフラムが変形され、ダイヤフラム上に固定された圧電素子によってダイヤフラムの変形を検出することで、重錘に作用する加速度を検出することができるようになっている。
For example, in Patent Document 1, a piezoelectric element in which a pair of other surfaces of an element element, which is formed in a long plate shape and has a signal extraction electrode formed on one surface, is bonded to each other, and a support that supports both ends of the piezoelectric element. In the acceleration sensor, the piezoelectric element is deflected in the acceleration direction and polarized to output an electric signal, and movable support means for supporting the piezoelectric element so that both ends can be moved freely based on the deflection The acceleration sensor provided in is described.
In this acceleration sensor, the acceleration is obtained by detecting the polarization voltage due to the deformation generated by the inertial force acting on the piezoelectric element itself supported at both ends.
In this piezoelectric acceleration sensor, the diaphragm is deformed by the inertial force acting on the weight, and the deformation acting on the diaphragm can be detected by the piezoelectric element fixed on the diaphragm, so that the acceleration acting on the weight can be detected. It is like that.
しかしながら、上記のような従来の圧電型加速度センサには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、長尺板状の圧電素子自体の変形により加速度を検出するので簡素な構成とすることができるものの、慣性力に対する変形も小さいため、検出感度が低くなってしまうという問題がある。検出感度を上げるには、圧電素子をさらに長尺化する必要があるため、センサが大型化してしまうという問題がある。
また、3軸方向の加速度を検出するためには、3軸方向に同様の構成を配置する必要があるので、さらに大型化してしまうという問題がある。
また、特許文献2に記載の技術では、ダイヤフラム上に偏心させて重錘を設けるため、重錘に働く3軸方向の慣性力に応じて、ダイヤフラムが変形し、この変形をダイヤフラム上の圧電素子によって検出することで、3軸方向の加速度を検出することができる。
しかしながら、ダイヤフラム上に全面的に圧電素子を形成するため、圧電素子特性のバラツキを抑えるために製造の手間がかかり、また圧電素子自体も高価であるため、製造コストを抑えることができないという問題がある。
また、圧電素子がダイヤフラム上に薄膜状に形成されているため、圧電素子膜の破壊が起こりやすいという問題がある。
However, the conventional piezoelectric acceleration sensor as described above has the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, although acceleration can be detected by deformation of the long plate-like piezoelectric element itself, a simple configuration can be obtained, but since the deformation with respect to inertia force is small, the detection sensitivity is low. There is a problem. In order to increase the detection sensitivity, it is necessary to further increase the length of the piezoelectric element, which causes a problem that the sensor is increased in size.
Further, in order to detect the acceleration in the three-axis direction, it is necessary to arrange a similar configuration in the three-axis direction, so that there is a problem that the size is further increased.
Further, in the technique described in
However, since the piezoelectric elements are entirely formed on the diaphragm, it takes time and effort to suppress variations in the characteristics of the piezoelectric elements, and the piezoelectric elements themselves are expensive, so that the manufacturing cost cannot be reduced. is there.
In addition, since the piezoelectric element is formed in a thin film on the diaphragm, there is a problem in that the piezoelectric element film is easily broken.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、良好な感度が得られるとともに、低コスト化、小型化を図ることができる圧電型加速度センサの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor that can achieve good sensitivity and can be reduced in cost and size. And
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、軸直角断面の1/2以上が圧電体で形成された梁部と、該梁部の一端側によって支持された錘部と、前記梁部の他端側を支持する支持台部と、前記梁部の圧電体に発生する分極電圧を取り出すための電極部とを有する圧電型加速度センサの製造方法であって、前記錘部と前記支持台部とを互いの位置を合わせて配置するとともに、前記錘部と前記支持台部との間において前記梁部を形成する位置に前記梁部の厚さ方向から見た外形に形成された被膜形成体を配置する配置工程と、前記被膜形成体上に前記圧電材料の微粒子を衝突付着させて成膜することにより、前記被膜形成体上に、前記錘部の側面および前記支持台部の側面と接合された状態の前記圧電体を形成する圧電体形成工程と、を備え、前記錘部および前記支持台部は、それぞれ別部材から構成され、前記配置工程では、前記錘部および前記支持台部を前記被膜形成体上に配置し、前記圧電体形成工程の後に前記被膜形成体を除去して、前記梁部の長さ方向の中間部に前記圧電体のみを残す被膜形成体除去工程をさらに備える方法とする。
この発明によれば、錘部が、他端側が支持台部に支持された梁部の一端側に支持されているので、圧電型加速度センサが運動して加速度が発生した場合、錘部に作用する慣性力によって梁部が変形する。梁部は、軸直角断面の1/2以上が圧電体で形成されているため、梁部の表面のみならず、梁部の軸直角断面内での変形をも圧電体で検知することできる。そして、圧電体の歪みに応じて発生する分極電圧を電極部から取り出すことで、梁部の歪みに応じた加速度を検出することができる。
また、錘部を梁部で支持するため、錘部を、例えばダイヤフラムなどで支持する場合に比べて、支持スパンが短くても変形を検知しやすくなるので、支持スパンを短縮することが可能となる。
また圧電体を、梁状、すなわち、1次元的に形成するため、圧電材料が少なくて済み、同量の圧電材料であれば、平面膜状に成形する場合に比べて、高強度を有する梁部を構成することができる。また、平面膜状に成形する場合に比べて、製造が容易となるので、複数の梁部を設ける場合でも、各梁部の圧電素子特性を均一化しやすくなる。
また、圧電材料の微粒子を衝突付着させて、梁部を構成する圧電体を形成するので、例えば、錘部と支持台部との距離が短い場合や、それぞれの形状が複雑な場合であっても、容易に製造することができるため、小型の圧電型加速度センサを形成することができる。
また、常温環境で付着させることができるため、支持台部や錘部に、熱に弱い材質を用いることも可能となる。
また、梁部の長さ方向の中間部が、圧電体のみで形成されるので、中間部では、梁部の変形がすべて圧電体の変形になるため、感度を向上することができる。
なお、さらに感度を向上するためには、梁部全体が圧電体で形成されることが好ましい。
In order to solve the above problems, in the invention according to claim 1, a beam portion in which a half or more of the cross section perpendicular to the axis is formed of a piezoelectric material, and a weight portion supported by one end side of the beam portion, A method of manufacturing a piezoelectric acceleration sensor, comprising: a support base portion that supports the other end side of the beam portion; and an electrode portion for extracting a polarization voltage generated in a piezoelectric body of the beam portion, wherein the weight portion And the support base part are arranged in alignment with each other, and formed in an outer shape viewed from the thickness direction of the beam part at a position where the beam part is formed between the weight part and the support base part. A disposing step of disposing the coated film forming body, and forming a film by colliding and adhering fine particles of the piezoelectric material on the film forming body, whereby the side surface of the weight portion and the support base are formed on the film forming body. Piezoelectric material forming process for forming the piezoelectric material bonded to the side surface of the part When, wherein the weight section and the support section is composed of separate members, in the disposing step, the weight portion and placing the support section on the film-forming material, the piezoelectric body forming step Thereafter, the method further includes a film forming body removing step of removing the film forming body and leaving only the piezoelectric body at an intermediate portion in the longitudinal direction of the beam portion .
According to this invention, since the weight portion is supported on one end side of the beam portion whose other end side is supported by the support base portion, when the acceleration is generated by the movement of the piezoelectric acceleration sensor, the weight portion acts on the weight portion. The beam part is deformed by the inertial force. Since the beam portion is formed of a piezoelectric body at a half or more of the cross section perpendicular to the axis, it is possible to detect not only the surface of the beam portion but also deformation in the cross section perpendicular to the axis of the beam portion with the piezoelectric body. And the acceleration according to the distortion of a beam part is detectable by taking out the polarization voltage which generate | occur | produces according to the distortion of a piezoelectric material from an electrode part.
In addition, since the weight portion is supported by the beam portion, it is easier to detect deformation even if the support portion is shorter than when the weight portion is supported by, for example, a diaphragm, so the support span can be shortened. Become.
In addition, since the piezoelectric body is formed in a beam shape, that is, in a one-dimensional manner, less piezoelectric material is required, and if the same amount of piezoelectric material is used, the beam has higher strength than the case where it is formed into a planar film shape. Can be configured. In addition, since the manufacturing becomes easier as compared with the case of forming into a planar film shape, even when a plurality of beam portions are provided, the piezoelectric element characteristics of each beam portion are easily made uniform.
In addition, since the piezoelectric material is formed by colliding the fine particles of the piezoelectric material to form the beam portion, for example, when the distance between the weight portion and the support base portion is short or the shape of each is complicated. However, since it can be manufactured easily, a small piezoelectric acceleration sensor can be formed.
Moreover, since it can be made to adhere in normal temperature environment, it becomes possible to use a heat-sensitive material for a support base part or a weight part.
In addition, since the intermediate portion in the length direction of the beam portion is formed only of the piezoelectric body, in the intermediate portion, the deformation of the beam portion is entirely the deformation of the piezoelectric body, so that the sensitivity can be improved.
In order to further improve the sensitivity, it is preferable that the entire beam portion is formed of a piezoelectric body.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の圧電型加速度センサの製造方法において、前記錘部および前記支持台部は、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面から前記被膜形成体上に突起部が突出された形状を有し、前記圧電体形成工程では、前記突起部を覆う厚さに前記圧電体を形成することにより、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面の前記突起部において前記梁部の端部を接合する方法とする。
この発明によれば、梁部の端部が、錘部および支持台部の少なくともいずれかの側面と、この側面から梁部側に突出された突起部とに接合されてなるので、側面に直に接合される場合に比べて接合面積が大きくなり、梁部の端部での接合強度を向上することができる。
In the invention described in
According to the present invention, the end portion of the beam portion is joined to at least one of the side surface of the weight portion and the support base portion and the projection portion protruding from the side surface toward the beam portion side. Compared with the case where it joins, a joining area becomes large and the joining strength in the edge part of a beam part can be improved.
請求項3記載の発明では、軸直角断面の1/2以上が圧電体で形成された梁部と、該梁部の一端側によって支持された錘部と、前記梁部の他端側を支持する支持台部と、前記梁部の圧電体に発生する分極電圧を取り出すための電極部とを有する圧電型加速度センサの製造方法であって、前記錘部と前記支持台部とを互いの位置を合わせて配置するとともに、前記錘部と前記支持台部との間において前記梁部を形成する位置に前記梁部の厚さ方向から見た外形に形成された被膜形成体を配置する配置工程と、前記被膜形成体上に前記圧電材料の微粒子を衝突付着させて成膜することにより、前記被膜形成体上に、前記錘部の側面および前記支持台部の側面と接合された状態の前記圧電体を形成する圧電体形成工程と、を備え、前記錘部および前記支持台部は、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面から前記被膜形成体上に突起部が突出された形状を有し、前記圧電体形成工程では、前記突起部を覆う厚さに前記圧電体を形成することにより、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面の前記突起部において前記梁部の端部を接合する方法とする。
この発明によれば、錘部が、他端側が支持台部に支持された梁部の一端側に支持されているので、圧電型加速度センサが運動して加速度が発生した場合、錘部に作用する慣性力によって梁部が変形する。梁部は、軸直角断面の1/2以上が圧電体で形成されているため、梁部の表面のみならず、梁部の軸直角断面内での変形をも圧電体で検知することできる。そして、圧電体の歪みに応じて発生する分極電圧を電極部から取り出すことで、梁部の歪みに応じた加速度を検出することができる。
また、錘部を梁部で支持するため、錘部を、例えばダイヤフラムなどで支持する場合に比べて、支持スパンが短くても変形を検知しやすくなるので、支持スパンを短縮することが可能となる。
また圧電体を、梁状、すなわち、1次元的に形成するため、圧電材料が少なくて済み、同量の圧電材料であれば、平面膜状に成形する場合に比べて、高強度を有する梁部を構成することができる。また、平面膜状に成形する場合に比べて、製造が容易となるので、複数の梁部を設ける場合でも、各梁部の圧電素子特性を均一化しやすくなる。
また、圧電材料の微粒子を衝突付着させて、梁部を構成する圧電体を形成するので、例えば、錘部と支持台部との距離が短い場合や、それぞれの形状が複雑な場合であっても、容易に製造することができるため、小型の圧電型加速度センサを形成することができる。
また、常温環境で付着させることができるため、支持台部や錘部に、熱に弱い材質を用いることも可能となる。
また、梁部の端部が、錘部および支持台部の少なくともいずれかの側面と、この側面から梁部側に突出された突起部とに接合されてなるので、側面に直に接合される場合に比べて接合面積が大きくなり、梁部の端部での接合強度を向上することができる。
According to a third aspect of the present invention, a beam portion in which half or more of the cross section perpendicular to the axis is formed of a piezoelectric body, a weight portion supported by one end side of the beam portion, and the other end side of the beam portion are supported. And a method of manufacturing a piezoelectric acceleration sensor having an electrode portion for extracting a polarization voltage generated in the piezoelectric body of the beam portion, wherein the weight portion and the support base portion are positioned relative to each other. And arranging the film forming body formed in the outer shape viewed from the thickness direction of the beam portion at a position where the beam portion is formed between the weight portion and the support base portion. And forming a film by colliding and adhering the fine particles of the piezoelectric material on the film forming body, thereby bonding the side surface of the weight part and the side surface of the support base part on the film forming body. A piezoelectric body forming step of forming a piezoelectric body, the weight portion and the front The support base part has a shape in which a protrusion part protrudes from the side surface of at least one of the weight part and the support base part on the film forming body, and in the piezoelectric body forming step, the thickness that covers the protrusion part Further, by forming the piezoelectric body, the end portion of the beam portion is joined to the projection portion on at least one of the side surfaces of the weight portion and the support base portion.
According to this invention, since the weight portion is supported on one end side of the beam portion whose other end side is supported by the support base portion, when the acceleration is generated by the movement of the piezoelectric acceleration sensor, the weight portion acts on the weight portion. The beam part is deformed by the inertial force. Since the beam portion is formed of a piezoelectric body at a half or more of the cross section perpendicular to the axis, it is possible to detect not only the surface of the beam portion but also deformation in the cross section perpendicular to the axis of the beam portion with the piezoelectric body. And the acceleration according to the distortion of a beam part is detectable by taking out the polarization voltage which generate | occur | produces according to the distortion of a piezoelectric material from an electrode part.
In addition, since the weight portion is supported by the beam portion, it is easier to detect deformation even if the support portion is shorter than when the weight portion is supported by, for example, a diaphragm, so the support span can be shortened. Become.
In addition, since the piezoelectric body is formed in a beam shape, that is, in a one-dimensional manner, less piezoelectric material is required, and if the same amount of piezoelectric material is used, the beam has higher strength than the case where it is formed into a planar film shape. Can be configured. In addition, since the manufacturing becomes easier as compared with the case of forming into a planar film shape, even when a plurality of beam portions are provided, the piezoelectric element characteristics of each beam portion are easily made uniform.
In addition, since the piezoelectric material is formed by colliding the fine particles of the piezoelectric material to form the beam portion, for example, when the distance between the weight portion and the support base portion is short or the shape of each is complicated. However, since it can be manufactured easily, a small piezoelectric acceleration sensor can be formed.
Moreover, since it can be made to adhere in normal temperature environment, it becomes possible to use a heat-sensitive material for a support base part or a weight part.
Further, since the end portion of the beam portion is joined to at least one of the side surfaces of the weight portion and the support base portion and the protruding portion protruding from the side surface toward the beam portion side, the end portion of the beam portion is directly joined to the side surface. Compared to the case, the joining area becomes larger, and the joining strength at the end of the beam part can be improved.
請求項4記載の発明では、請求項1〜3いずれかに記載の圧電型加速度センサの製造方法において、前記配置工程では、前記錘部を、複数の前記梁部によって、重心が3軸方向に移動可能に支持するため、前記複数の梁部0の位置にそれぞれ前記被膜形成体を配置する方法とする。
この発明によれば、錘部が、複数の梁部によって重心が3軸方向に移動可能に支持されているため、3軸方向の加速度を検出する圧電型加速度センサを構成することができる。
その際、錘部を、感度に方向性を有する梁状の圧電体で支持するため、圧電体を効率的に配置することが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor according to any one of the first to third aspects, in the arranging step, the weight portion is formed by a plurality of the beam portions so that the center of gravity is in three axial directions. In order to support it in a movable manner, the film forming body is arranged at each of the plurality of beam portions 0.
According to this invention, since the weight portion is supported by the plurality of beam portions so that the center of gravity is movable in the three-axis direction, a piezoelectric acceleration sensor that detects acceleration in the three-axis direction can be configured.
At this time, since the weight portion is supported by a beam-like piezoelectric body having directionality in sensitivity, the piezoelectric bodies can be efficiently arranged.
本発明の圧電型加速度センサの製造方法によれば、軸直角断面の1/2以上が圧電体である梁部によって錘部を支持する圧電型加速度センサを製造できるので、梁部で良好な感度が得られるとともに、低コスト化、小型化を図ることができるという効果を奏する。 According to the method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor of the present invention, a piezoelectric acceleration sensor can be manufactured in which a weight portion is supported by a beam portion in which a half or more of the cross section perpendicular to the axis is a piezoelectric body. Is obtained, and the cost and size can be reduced.
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る圧電型加速度センサについて説明する。
図1(a)は、本発明の実施形態に係る圧電型加速度センサの概略構成を示す模式的な平面図である。図1(b)、(c)は、それぞれ図1(a)のA−A断面図およびB−B断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
A piezoelectric acceleration sensor according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1A is a schematic plan view showing a schematic configuration of a piezoelectric acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1B and 1C are an AA sectional view and a BB sectional view of FIG. 1A, respectively.
本実施形態の圧電型加速度センサ1の概略構成は、図1(a)、(b)、(c)に示すように、支持台2(支持台部)、錘3(錘部)、圧電体4(梁部)、および電極5(電極部)からなる。
なお、圧電型加速度センサ1を取り付けるパッケージや基板などの相手部材や、電極5からの配線は図示を省略している。
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the schematic configuration of the piezoelectric acceleration sensor 1 of the present embodiment includes a support base 2 (support base part), a weight 3 (weight part), and a piezoelectric body. 4 (beam portion) and electrode 5 (electrode portion).
Note that a mating member such as a package or a substrate to which the piezoelectric acceleration sensor 1 is attached and wiring from the
支持台2は、圧電型加速度センサ1の基台となり、パッケージや基板などの相手部材との取付部を構成するものである。そして、検出可能範囲の加速度に起因する慣性力を受けても、加速度の検出に影響を及ぼすような変形や振動が発生しないような剛性を有している。
本実施形態では、一例として、平面視正方形の開口部が設けられた金属製の枠体で構成されている。また本実施形態では、支持台2は金属の板材をプレス加工して形成されており、支持台2の厚さは、元の板材の板厚と同一で、枠体の辺長よりも短くなっている。
The
In the present embodiment, as an example, a metal frame having a square opening in plan view is used. In the present embodiment, the
錘3は、加速度に応じて重心Gに作用する慣性力を圧電体4の端部に作用させ、圧電体4を歪ませるためのもので、本実施形態では、支持台2と同厚同材質の金属で形成され、平面視正方形の直方体形状を有し、支持台2の開口部の中央に配置されている。
The
圧電体4は、圧電材料で形成され、錘3を支持台2に固定する梁部を構成している。
本実施形態では、圧電体4は、4本の圧電体4A、4B、4C、4Dからなり、それぞれ、梁長さ方向の一端側が錘3の側面3aと不図示の絶縁層を介して接合され、他端側が側面3aに対向する支持台2の枠体の内側面2a(支持台の側面)と不図示の絶縁層を介して接合されている。
そして、平面視では、圧電体4A、4Cは、錘3の重心Gと重なる一直線上に整列され、圧電体4B、4Dは、圧電体4A、4Cが整列する一直線に直交し、錘3の重心Gに重なる一直線上に整列されている。
The
In the present embodiment, the
In plan view, the
本実施形態では、平面視でこのような対称配置をとるため、各圧電体4の梁長さ、および梁の軸直角断面(以下、単に梁断面と称する)の形状は同一となるように設定されている。ただし、各圧電体4の梁断面の高さ寸法は、支持台2の厚さ方向において、支持台2の厚さよりも小さい寸法とされるとともに、各圧電体4の梁断面の図心と錘3の重心Gとが、支持台2の厚さ方向において互いにずらされている。すなわち、錘3の重心Gは、各圧電体4の梁断面の図心に対して梁断面の高さ方向に偏心しており、図1(b)の水平方向に慣性力が作用する場合、各圧電体4との接合部にモーメントが発生するようになっている。
In this embodiment, in order to take such a symmetrical arrangement in plan view, the beam length of each
圧電材料の材質は、特に限定されないが、微粒子の衝突付着によって成膜可能な材質であることが好ましい。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などを好適に採用することができる。 The material of the piezoelectric material is not particularly limited, but is preferably a material capable of forming a film by impact adhesion of fine particles. For example, lead zirconate titanate (PZT) can be suitably used.
電極5は、圧電体4の変形によって発生する分極電圧を取り出すためのもので、各圧電体4において、支持台2の厚さ方向に対向する表面に、例えば、蒸着やスパッタリングなどによりそれぞれ成膜された金属膜からなる。そして、支持台2および錘3に対して絶縁された不図示の配線によって、不図示の加速度検出回路と接続可能となっている。
The
次に、圧電型加速度センサ1の製造方法について説明する。
図2(a)は、本発明の実施形態に係る圧電型加速度センサの製造工程について説明する平面視の工程説明図である。図2(b)は、図2(a)のC−C断面図である。図3(a)は、図2に示す工程に続く製造工程について説明する平面視の工程説明図である。図3(b)は、図3(a)のD−D断面図である。図4(a)、(b)、(c)は、それぞれ図3に示す工程に続く製造工程について順次説明する図3(a)のD−D断面と同様な断面図である。
Next, a method for manufacturing the piezoelectric acceleration sensor 1 will be described.
FIG. 2A is a process explanatory diagram in plan view for explaining a manufacturing process of the piezoelectric acceleration sensor according to the embodiment of the present invention. FIG.2 (b) is CC sectional drawing of Fig.2 (a). FIG. 3A is a process explanatory diagram in plan view for explaining a manufacturing process subsequent to the process shown in FIG. FIG.3 (b) is DD sectional drawing of Fig.3 (a). 4A, 4 </ b> B, and 4 </ b> C are cross-sectional views similar to the DD cross-section of FIG. 3A that sequentially explains the manufacturing process subsequent to the process illustrated in FIG. 3.
まず、支持台2、錘3を形成するために、金属板をプレス加工して、図2(a)に示すような支持台2と錘3とを同時に形成する。
次に、図3(a)、(b)に示すように、形成された支持台2、錘3を、圧電体成形用プレート6上に配置し、接合層7を介してそれぞれの位置を固定する。
First, in order to form the
Next, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the formed
圧電体成形用プレート6は、圧電材料の微粒子を衝突付着させて梁形状に形成する基台となるともに、各圧電体4の端部を支持台2の内側面2aと錘3の側面3aとに接合させるために、支持台2、錘3を定位置に固定するための部材である。
すなわち、圧電体成形用プレート6の平面視形状は、図3(a)に示すように、錘3を固定する錘固定部6aと、錘3に接合する各圧電体4の延設方向に延ばされた帯状の圧電体成形部6bと、支持台2を固定する支持台固定部6cとを有する格子枠上の板部材である。このため、錘固定部6aと支持台固定部6cとの間は、4箇所の圧電体成形部6bを除いて開口している。
ここで、圧電体成形部6bの幅寸法は、圧電体4の軸直角断面の幅寸法、すなわち、圧電体4で構成される梁断面幅と一致されている。
The piezoelectric
That is, the planar shape of the piezoelectric
Here, the width dimension of the piezoelectric
接合層7は、以下のようにして圧電体4を形成する間、支持台2、錘3を圧電体成形用プレート6上に固定するためのもので、圧電体4を形成後、適宜の剥離処理によって、支持台2、錘3、および各圧電体4から圧電体成形用プレート6を剥離できるようになっている。本実施形態では、接合層7として、エッチング処理によって除去できるCr層を採用している。
The bonding layer 7 is for fixing the
次に、圧電体4の形成に先だって、内側面2a、側面3aにおいて、圧電体4の端部を接合する接合領域8(図3(b)参照)に絶縁層を形成する。この絶縁層は、例えば、蒸着やスパッタリングなどの適宜の手段により形成することができるが、圧電体4と同様に絶縁体微粒子を衝突付着させて成膜するようにしてもよい。
なお、支持台2、錘3を絶縁体で形成する場合には、この工程は省略することができる。
Next, prior to the formation of the
Note that this step can be omitted when the
次に、図4(a)に示すように、支持台2の厚さ方向において、圧電体成形用プレート6が設けられたのと反対側から、圧電体成形部6bに向けて、例えば、PZT微粒子を衝突付着させ、圧電体4を成膜していく。
PZT微粒子を衝突付着させる技術としては、エアロゾルデポジション法(以下、AD法と略称する)を採用することができる。AD法は、成膜する微粒子材料をガスと混合してエアロゾル化し、減圧化の雰囲気で被膜成体に対してノズルを通して噴射し、いわゆる常温衝撃固化現象を利用して成膜を行う方法である(例えば、明渡、「エアロゾルデポジション法とその応用」表面化学、2004、第25巻、第10号、p.635−641)。
AD法による成膜工程では、PZT微粒子が一定範囲に噴射され被膜形成体に衝突することで成膜が進むため、ノズル位置と被膜形成体とを相対移動して噴射領域を移動させ、付着量を制御することで膜厚(梁断面の高さ)を制御することができる。
一方、圧電体4の梁断面の幅寸法は、被膜形成体である圧電体成形用プレート6の圧電体成形部6bの寸法によって決まる。
また、内側面2a、側面3a、圧電体成形部6bに到達しないPZT微粒子は、圧電体成形用プレート6の開口部を通り抜けて、圧電体4の形成に寄与しない。
このようにして、図4(a)に示すように、接合層7が形成された圧電体成形部6b、側面3a、内側面2aの間に、それぞれ軸直角断面が制御された圧電体4を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4A, in the thickness direction of the
An aerosol deposition method (hereinafter abbreviated as the AD method) can be adopted as a technique for causing the PZT fine particles to adhere and collide. The AD method is a method in which a fine particle material to be formed is mixed with a gas to form an aerosol, and is sprayed through a nozzle against a film formation in an atmosphere of reduced pressure to form a film using a so-called room temperature impact solidification phenomenon ( For example, Akito, “Aerosol Deposition Method and Its Application”, Surface Chemistry, 2004, Vol. 25, No. 10, p. 635-641).
In the film formation process by the AD method, since the PZT fine particles are sprayed in a certain range and collide with the film forming body, the film formation proceeds. Therefore, the nozzle position and the film forming body are moved relative to each other to move the spraying area, and the adhesion amount The film thickness (the height of the beam cross section) can be controlled by controlling.
On the other hand, the width dimension of the beam cross section of the
Further, the PZT fine particles that do not reach the
In this way, as shown in FIG. 4 (a), the
次に、圧電体4が形成後の、図4(a)に示すような組立体の接合層7をエッチング処理し、圧電体成形用プレート6を剥離する(図4(b)参照)。
そして、図4(c)に示すように、支持台2の厚さ方向において、互いに対向する圧電体4の表面にそれぞれ電極5を形成し、必要に応じて、不図示の配線パターンを形成する。
このようにして、圧電型加速度センサ1が製造される。
Next, after the
And as shown in FIG.4 (c), the
In this way, the piezoelectric acceleration sensor 1 is manufactured.
本実施形態の製造方法によれば、圧電体4を圧電材料の微粒子を衝突付着させて形成するので、例えば、側面3aと内側面2aとの距離が短い場合や、錘3、支持台2の形状が複雑な場合であっても、容易に製造することができるため、圧電型加速度センサ1の小型化が容易となる。
また、常温環境で付着させることができるため、支持台部や錘部に、熱に弱い材質を用いることも可能となる。
また、圧電体4を1次元的な梁として形成するので、より大きな広がりを有する2次元膜として形成する場合に比べて、製造上、圧電素子特性のバラツキを抑えることが容易となる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, since the
Moreover, since it can be made to adhere in normal temperature environment, it becomes possible to use a heat-sensitive material for a support base part or a weight part.
In addition, since the
次に、圧電型加速度センサ1の動作について説明する。
図5(a)、(b)は、それぞれ本実施形態の圧電型加速度センサの動作を説明するための模式的な動作説明図である。
Next, the operation of the piezoelectric acceleration sensor 1 will be described.
FIGS. 5A and 5B are schematic operation explanatory views for explaining the operation of the piezoelectric acceleration sensor of the present embodiment, respectively.
例えば、図5(a)に示すように、圧電型加速度センサ1の移動などにより、圧電体4B、4Dの延在方向(以下、x方向と称する)に加速度が発生した場合、錘3の重心Gには、慣性力fxが作用する。圧電体4B、4Dの支持位置は、重心Gから偏心しているため、錘3を支持する圧電体4B、4Dの端部には、重心Gの偏心位置に応じて、図示、反時計回りのモーメントが作用する。
これにより、圧電体4B、4Dは、図示S字状に変形し、それぞれの歪みに応じて分極電圧が発生する。この分極電圧に対応する電圧信号VB、VDは、各電極5に接続された配線101を通して加速度検出回路100により検出される。
また、この場合、図示奥行き方向に配置される圧電体4A、4Cは、慣性力fxによる紙面内反時計回りのねじりモーメントとx方向の剪断力とを受けて変形するが、このような変形に対する圧電素子の感度は低いため、それぞれの歪みに応じてより小さな分極電圧が発生する。この分極電圧に対応する電圧信号VA、VCは、各電極5に接続された配線101を通して加速度検出回路100により検出される。
加速度検出回路100では、これらの電圧信号VA、VB、VC、VDから、予め校正された各電圧信号と加速度との関係に基づいて、x方向における加速度を算出し、適宜の検出信号Axを出力する。
For example, as shown in FIG. 5A, when acceleration occurs in the extending direction of the
Thereby, the
In this case, the piezoelectric 4A disposed illustrated the depth direction, 4C is deformed by receiving a shear force in the plane in a counterclockwise twisting moment and x-direction by inertial force f x, such variations Since the sensitivity of the piezoelectric element to the piezoelectric element is low, a smaller polarization voltage is generated according to each strain. The voltage signals V A and V C corresponding to the polarization voltage are detected by the
The
一方、圧電体4A、4Cの延在方向(以下、y方向と称する)において、同様の慣性力fyが錘3に作用した場合、同様にして、慣性力fyの大きさと変形モードとに応じて電圧信号VA、VB、VC、VDが発生し、これらの電圧信号から予め校正された各電圧信号と加速度との関係に基づいて、y方向における加速度を算出し、適宜の検出信号Ayを出力する。
On the other hand, the
また、例えば、図5(b)に示すように、圧電型加速度センサ1に、支持台2の厚さ方向、すなわち、x方向およびy方向に直交する方向(以下、z方向と称する)に加速度が発生した場合、錘3の重心Gには、慣性力fzが作用する。このため、4つの圧電体4の錘3側の端部には、錘3を通して、z方向の同方向にfz/4の剪断力が作用し、この剪断力に応じて、各圧電体4がz方向に均等に変形し、この変形の歪みに応じて分極電圧が発生する。この各分極電圧に対応する電圧信号VA、VB、VC、VDは、各電極5に接続された配線101を通して、加速度検出回路100によって検出される。
加速度検出回路100は、このような圧電体4A、4B、4C、4Dの共通する電圧信号成分を検出した場合、予め校正された各電圧信号と加速度との関係に基づいて、z方向における加速度を算出し、適宜の検出信号Azを出力する。
Further, for example, as shown in FIG. 5B, acceleration is applied to the piezoelectric acceleration sensor 1 in the thickness direction of the
When the
錘3に作用する慣性力が、x方向、y方向、z方向の各方向成分を含む一般の場合には、それら成分比に応じて、電圧信号VA、VB、VC、VDが変化し、各方向の慣性力の比率に応じて各方向の加速度が算出され、それぞれに応じて検出信号Ax、Ay、Azが出力される。
このように、圧電型加速度センサ1によれば、電圧信号VA、VB、VC、VDに基づいて、互いに直交する3軸方向の加速度を検出することができる。
In the general case where the inertial force acting on the
Thus, according to the piezoelectric acceleration sensor 1, it is possible to detect accelerations in three axial directions orthogonal to each other based on the voltage signals V A , V B , V C , and V D.
本実施形態の圧電型加速度センサ1によれば、錘3を梁部を構成する圧電体4で支持するため、錘3を、例えばダイヤフラムなどで支持する場合に比べて、支持スパンが短くても変形を検知しやすくなる。そのため、支持スパンを短縮し、より小型化を図ることができる。
また圧電体4を、1次元的に形成するため、高価な圧電材料が少なくて済み、低コスト化を図ることができる。また、圧電体4を平面膜状に成形する場合に比べて、同量の圧電材料であれば、梁断面の高さを高くできるので、高強度を有する圧電体4を構成することができる。
According to the piezoelectric acceleration sensor 1 of the present embodiment, since the
Further, since the
次に、本実施形態の第1変形例に係る圧電型加速度センサについて説明する。
図6(a)は、本発明の実施形態の第1変形例に係る圧電型加速度センサの概略構成を示す模式的な平面図である。図6(b)、(c)は、それぞれ図6(a)のE−E断面図およびF−F断面図である。
Next, a piezoelectric acceleration sensor according to a first modification of the present embodiment will be described.
FIG. 6A is a schematic plan view showing a schematic configuration of a piezoelectric acceleration sensor according to a first modification of the embodiment of the present invention. 6B and 6C are an EE sectional view and an FF sectional view of FIG. 6A, respectively.
本変形例の圧電型加速度センサ10は、上記実施形態の支持台2、錘3、圧電体4に代えて、支持台12(支持台部)、錘13(錘部)、圧電体14をそれぞれ備える。
本変形例は、上記実施形態の圧電型加速度センサ1における圧電体4の端部と支持台2、錘3との接合部の形状に関する変形例であり、それぞれの平面視の配置は、上記実施形態と同様である。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
The
This modification is a modification regarding the shape of the joint portion between the end of the
支持台12は、上記実施形態の支持台2と同形状の枠体において、圧電体14を接合する厚さ方向の一方の表面に沿って、内側面2aから内周側に突出された突起部12aを備える。この突起部12aは、厚さ方向の寸法が、圧電体14のみで構成される梁断面の1/2以下を占めるように設定され、圧電体14との接合領域を段状としている。
突起部12aは、周方向には少なくとも圧電体14が接合される範囲に設けられていればよいが、本実施形態では内側面2aの全周にわたって設けられている。
The
The
錘13は、上記実施形態の錘3と同形状の直方体において、圧電体14を接合する厚さ方向の一方の表面に沿って、側面3aから外周側に突出された突起部13aを備える。この突起部13aは、厚さ方向の寸法が、圧電体14のみで構成される梁断面の1/2以下を占めるように設定され、圧電体14との接合領域を段状としている。
突起部13aは、周方向には少なくとも圧電体14が接合される範囲に設けられていればよいが、本実施形態では側面3aの全周にわたって設けられている。
In the rectangular parallelepiped having the same shape as the
The
圧電体14は、上記実施形態の圧電体4と同材質からなる圧電材料で形成され、錘13を支持台12に固定する梁部を構成している。
本実施形態では、圧電体14は、4本の圧電体14A、14B、14C、14Dからなり、それぞれ、梁長さ方向の一端側が錘13の側面3aおよび突起部13aと、不図示の絶縁層を介して接合され、他端側が側面3aに対向する支持台12の枠体の内側面2aおよび突起部12aと、不図示の絶縁層を介して接合されている。
そして、この構成の梁部の梁断面は、一定の矩形断面とされている。このため、梁の中間部では、梁断面が上記実施形態の圧電体4と同様の圧電体14から構成され、突起部12a(13a)が突出する端部側では、梁断面は、突起部12a(13a)と圧電体14とで構成されている。
また、支持台12の厚さ方向において、それぞれ対向する圧電体14の表面には、それぞれ上記実施形態と同様にして、電極5および不図示の配線が設けられている。
The piezoelectric body 14 is formed of a piezoelectric material made of the same material as the
In the present embodiment, the piezoelectric body 14 includes four
And the beam cross section of the beam part of this structure is made into the fixed rectangular cross section. For this reason, in the middle part of the beam, the beam cross section is composed of the piezoelectric body 14 similar to the
Further, in the thickness direction of the
このような構成の圧電型加速度センサ10は、上記実施形態の圧電型加速度センサ1と同様にして製造することができる。
突起部12a、13aは、例えば、金型によって金属板からのブレス加工時に形成することができるが、形状精度を良好にするために、必要に応じて二次加工を施してもよい。
The
The
本変形例の圧電型加速度センサ10によれば、錘13を支持する梁部が、端部を除いて、圧電体4と同様の圧電体14によって構成されるので、上記実施形態と略同様の作用効果を備える。
また、内側面2a、側面3aに突起部12a、13aを設けることで、圧電体14との接合部を段状とするので、内側面2a、側面3aのような平面部に接合させる場合に比べて、接合面積が大きくなり、梁部の端部での接合強度を向上することができる。
According to the
In addition, since the
次に、本実施形態の第2変形例に係る圧電型加速度センサについて説明する。
図7(a)は、本発明の実施形態の第2変形例に係る圧電型加速度センサの概略構成を示す模式的な平面図である。図7(b)、(c)は、それぞれ図7(a)のg−g断面図およびH−H断面図である。
Next, a piezoelectric acceleration sensor according to a second modification of the present embodiment will be described.
FIG. 7A is a schematic plan view showing a schematic configuration of a piezoelectric acceleration sensor according to a second modification of the embodiment of the present invention. FIGS. 7B and 7C are a gg sectional view and an HH sectional view of FIG. 7A, respectively.
本変形例の圧電型加速度センサ20は、上記実施形態の支持台2、錘3に代えて、支持台22を備える。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
The
支持台22は、図7(a)、(b)、(c)に示すように、上記実施形態の支持台2、錘3に相当する支持台本体22c(支持台部)、錘部22bが、各圧電体4が設けられる厚さ方向の一方の表面側において、各圧電体4の配置に合わせた平面視十字状の支持台梁部22aで互いに接続されたものである。
そして、支持台22の厚さ方向において、支持台梁部22aの軸直角断面の高さは、圧電体4の軸直角断面の高さ以下とされる。
そして、各圧電体4は、一方の電極5が、不図示の絶縁層を介して支持台梁部22aに接合された状態で、両端部が、支持台本体22cの内側面22dと、錘部22bの側面22eとの間に接合されている。
このため、内側面22d、側面22eの間に形成される梁部の軸直角断面は、圧電体4と支持台梁部22aとからなり、圧電体4が1/2以上を占めている。圧電型加速度センサ20の感度を向上するためには、圧電体4の梁断面に占める割合は、できるだけ大きいことが好ましい。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the
In the thickness direction of the
Each
For this reason, the axially perpendicular section of the beam portion formed between the
このような構成の圧電型加速度センサ20は、上記実施形態の圧電型加速度センサ1の製造工程を一部変更して製造することができる。
まず、支持台22をプレス加工、あるいはプレス加工に適宜の除去加工等を組み合わせて形成する。
支持台22は、上記実施形態において、支持台2に圧電体成形用プレート6を接合した状態と略同様の形状となっており、圧電体成形用プレート6を用いることなく、圧電体4を形成することができる。
ただし、圧電体4の圧電材料からなる微粒子を衝撃付着させる前に、支持台梁部22aを絶縁処理し、その上に、電極5を形成し、圧電体4を成膜する点が異なる。なお、電極5の形成時に、配線も形成しておくことが好ましい。
そして、圧電体4の成膜後、さらに電極5およびこの電極5からの配線を形成する。
このようにして、圧電型加速度センサ20が製造される。
The
First, the support table 22 is formed by pressing, or by combining pressing with appropriate removal processing.
The
However, before the fine particles made of the piezoelectric material of the
After the
In this way, the
なお、ここでは、一例として、1つの金属板から支持台22を形成する場合の例で説明したが、支持台22は、上記実施形態と同様に、支持台2、錘3を形成し、これらに平面形状が圧電体成形用プレート6と同様の薄板部材を接合することで形成してもよい。例えば、薄板部材が金属の場合、支持台2、錘3と熱圧着して接合し、一体化することができる。
また、この薄板部材として、絶縁体を採用し、支持台2、錘3と、例えば接着などによって、接合し、一体化してもよい。この場合、支持台本体22cが絶縁体で構成されるため、電極5を形成する場合に、支持台梁部22aの絶縁処理工程を省略することができる。
Here, as an example, the case where the
Further, an insulator may be employed as the thin plate member, and may be joined and integrated with the
本変形例の圧電型加速度センサ20によれば、錘13を支持する梁部が、すべて、圧電体4と支持台梁部22aとからなる。そして、梁部の軸直角断面において、圧電体4が1/2以上の相対的な大面積を占めている。
このため、梁部の表面のみならず、梁部の軸直角断面内での変形をも圧電体4で検知することできる。そして、圧電体4の歪みに応じて発生する分極電圧を電極5から取り出すことで、梁部の歪みに応じた加速度を検出することができる。
また、支持台22を一体成形する場合には、部品点数を低減することができる。
また、圧電体4を成膜する際に、圧電体成形用プレート6を用いることなく、したがって、圧電体4の成膜後に剥離する工程も不要となるため、製造工程を簡素化することができる。
According to the
For this reason, not only the surface of the beam portion but also deformation in the cross section perpendicular to the axis of the beam portion can be detected by the
Further, when the
Further, when the
なお、上記の説明では、梁部が、互いに直交する2直線状に整列した4本からなる場合の例で説明したが、本発明の圧電型加速度センサの梁部の本数および配置は、これに限定されない。
例えば、互いに120°で交差する3方向に配置された3本の梁部によって錘部を支持する構成としても、3軸方向の加速度を検出することができる。また、4本以上配置してもよい。
また、互いに直交配置された2本の梁部によって錘部を片持ち支持する構成としてもよい。
In the above description, the beam portion is described as an example in which the beam portion is composed of four lines arranged in two straight lines orthogonal to each other. However, the number and arrangement of the beam portions of the piezoelectric acceleration sensor of the present invention are not limited thereto. It is not limited.
For example, even in a configuration in which the weight portion is supported by three beam portions arranged in three directions intersecting each other at 120 °, the acceleration in the triaxial direction can be detected. Moreover, you may arrange | position four or more.
Moreover, it is good also as a structure which cantilever-supports a weight part with the two beam parts mutually orthogonally arranged.
また、上記の説明では、圧電型加速度センサが、3軸方向の加速度を検出できるようにした構成の例で説明したが、1軸方向、2軸方向の加速度を検出する構成に変形してもよい。例えば、梁部を1本用いて支持台に錘部を片持ち支持する構成であれば、1軸方向の加速度を検出することができる。 In the above description, the piezoelectric acceleration sensor has been described as an example of a configuration that can detect the acceleration in the three-axis direction. Good. For example, in a configuration in which one beam portion is used and the weight portion is cantilevered on a support base, acceleration in one axial direction can be detected.
また、上記の説明では、圧電型加速度センサの支持台の平面視形状が正方形であり、各梁部の形状が同一である場合の例で説明したが、例えば、支持台の平面視形状は、例えば矩形状や円形状などの適宜の形状を採用することができる。そして、そのような形状に応じて、梁部の長さが不均一になる場合でも、梁部の断面積を変えることで各梁部の検出感度を均一化することができる。 In the above description, the planar view shape of the support base of the piezoelectric acceleration sensor is a square, and the shape of each beam portion is the same. However, for example, the planar view shape of the support base is For example, an appropriate shape such as a rectangular shape or a circular shape can be adopted. And even if the length of a beam part becomes non-uniform | heterogenous according to such a shape, the detection sensitivity of each beam part can be equalized by changing the cross-sectional area of a beam part.
1、10、20 圧電型加速度センサ
2、12 支持台(支持台部)
2a、22d 内側面(支持台の側面)
3 錘(錘部)
3a、22e 側面(錘部の側面)
4、4A、4B、4C、4D、14、14A、14B、14C、14D 圧電体(梁部)
5 電極(電極部)
6 圧電体成形用プレート
12a、13a 突起部
22a 支持台梁部
22b 錘部
22c 支持台本体(支持台部)
100 加速度検出回路
1, 10, 20
2a, 22d Inner side surface (side surface of support base)
3 weight (weight)
3a, 22e Side surface (side surface of weight part)
4, 4A, 4B, 4C, 4D, 14, 14A, 14B, 14C, 14D Piezoelectric (beam)
5 Electrode (electrode part)
6
100 Acceleration detection circuit
Claims (4)
前記錘部と前記支持台部とを互いの位置を合わせて配置するとともに、前記錘部と前記支持台部との間において前記梁部を形成する位置に前記梁部の厚さ方向から見た外形に形成された被膜形成体を配置する配置工程と、
前記被膜形成体上に前記圧電材料の微粒子を衝突付着させて成膜することにより、前記被膜形成体上に、前記錘部の側面および前記支持台部の側面と接合された状態の前記圧電体を形成する圧電体形成工程と、
を備え、
前記錘部および前記支持台部は、それぞれ別部材から構成され、
前記配置工程では、
前記錘部および前記支持台部を前記被膜形成体上に配置し、
前記圧電体形成工程の後に前記被膜形成体を除去して、前記梁部の長さ方向の中間部に前記圧電体のみを残す被膜形成体除去工程をさらに備える
ことを特徴とする圧電型加速度センサの製造方法。 A beam portion having a cross section perpendicular to the axis formed of a piezoelectric body, a weight portion supported by one end side of the beam portion, a support base portion supporting the other end side of the beam portion, and the beam A method of manufacturing a piezoelectric acceleration sensor having an electrode portion for taking out a polarization voltage generated in a piezoelectric body of the portion,
The weight part and the support base part are arranged in alignment with each other, and the beam part is formed between the weight part and the support base part as viewed from the thickness direction of the beam part. An arrangement step of arranging a film forming body formed on the outer shape;
The piezoelectric body in a state of being bonded to the side surface of the weight portion and the side surface of the support base portion on the coating film forming body by depositing the fine particles of the piezoelectric material on the coating film forming body. Forming a piezoelectric body, and
Equipped with a,
The weight part and the support base part are each composed of separate members,
In the arrangement step,
The weight part and the support base part are arranged on the film forming body,
A film forming body removing step of removing the film forming body after the piezoelectric body forming step and leaving only the piezoelectric body at an intermediate portion in a length direction of the beam portion is further provided. A method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor.
前記圧電体形成工程では、
前記突起部を覆う厚さに前記圧電体を形成することにより、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面の前記突起部において前記梁部の端部を接合する
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電型加速度センサの製造方法。 The weight part and the support base part have a shape in which a protruding part protrudes from the side surface of at least one of the weight part and the support base part on the film forming body,
In the piezoelectric body forming step,
By forming the piezoelectric body to a thickness that covers the protruding portion, the end portion of the beam portion is joined to the protruding portion on at least one side surface of the weight portion and the support base portion. A method for manufacturing the piezoelectric acceleration sensor according to claim 1 .
前記錘部と前記支持台部とを互いの位置を合わせて配置するとともに、前記錘部と前記支持台部との間において前記梁部を形成する位置に前記梁部の厚さ方向から見た外形に形成された被膜形成体を配置する配置工程と、
前記被膜形成体上に前記圧電材料の微粒子を衝突付着させて成膜することにより、前記被膜形成体上に、前記錘部の側面および前記支持台部の側面と接合された状態の前記圧電体を形成する圧電体形成工程と、
を備え、
前記錘部および前記支持台部は、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面から前記被膜形成体上に突起部が突出された形状を有し、
前記圧電体形成工程では、
前記突起部を覆う厚さに前記圧電体を形成することにより、前記錘部および前記支持台部の少なくともいずれかの側面の前記突起部において前記梁部の端部を接合する
ことを特徴とする圧電型加速度センサの製造方法。 A beam portion having a cross section perpendicular to the axis formed of a piezoelectric body, a weight portion supported by one end side of the beam portion, a support base portion supporting the other end side of the beam portion, and the beam A method of manufacturing a piezoelectric acceleration sensor having an electrode portion for taking out a polarization voltage generated in a piezoelectric body of the portion,
The weight part and the support base part are arranged in alignment with each other, and the beam part is formed between the weight part and the support base part as viewed from the thickness direction of the beam part. An arrangement step of arranging a film forming body formed on the outer shape;
The piezoelectric body in a state of being bonded to the side surface of the weight portion and the side surface of the support base portion on the coating film forming body by depositing the fine particles of the piezoelectric material on the coating film forming body. Forming a piezoelectric body, and
With
The weight part and the support base part have a shape in which a protruding part protrudes from the side surface of at least one of the weight part and the support base part on the film forming body,
In the piezoelectric body forming step,
By forming the piezoelectric body to a thickness that covers the protruding portion, the end portion of the beam portion is bonded to the protruding portion on at least one side surface of the weight portion and the support base portion. pressure electrodynamic acceleration method for manufacturing a sensor that.
前記錘部を、複数の前記梁部によって、重心が3軸方向に移動可能に支持するため、前記複数の梁部の位置にそれぞれ前記被膜形成体を配置する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧電型加速度センサの製造方法。 In the arrangement step,
The center of gravity is supported by the plurality of beam portions so that the center of gravity can move in three axial directions, and the film forming bodies are arranged at the positions of the plurality of beam portions, respectively. 4. A method for manufacturing a piezoelectric acceleration sensor according to any one of 3 above.
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