JPH11211748A - 機械−電気変換子及びその製造方法並びに加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機器に加わる衝撃や加速度を検知する加速度
センサにおいて、従来の素子では、薄層化の限界を迎え
ている。素子が厚いと、感度は低下し、低周波域の信号
が取り出しにくくなる。また、接着剤などを介して素子
を設置して、容器内に実装すると、支持位置、設置角
度、などにばらつきを生じる。そのため、結果としてセ
ンサの感度、共振周波数にばらつきを生じてしまう。 【解決手段】 圧電体上に、メッキにより金属層を形成
し、金属層によって裏打ちされた状態で薄層化を行い、
さらに、電鋳法により金属層上に、支持体形状を一体形
成し、分割することによって、感度の向上、ばらつきの
抑制を図った機械−電気変換子を得る。さらに、支持体
の一体化された前記機械−電気変換子を容器内に納め、
高感度、低ばらつきの加速度センサとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度の測定およ
び振動の検知などに使われる機械−電気変換子とその製
造方法及び加速度センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進み、ノート
型パソコン等の携帯用情報機器が急速に普及している。
これらの電子機器は、衝撃に対する信頼性を確保・向上
するために、小型で表面実装可能な高性能の加速度セン
サが要求されている。例えば、高密度のハードディスク
への書き込み動作中に衝撃が加わると、ヘッドの位置ず
れが生じ、その結果、データの書き込みエラーやヘッド
の破損を引き起こす可能性がある。そこで、ハードディ
スクに加わった衝撃を電気的に検出し、書き込み動作を
停止したり、ヘッドを安全な位置に退避させる必要があ
る。

【０００３】また、自動車においては、衝突時の衝撃か
ら運転者らを保護するためにエアバック装置が装備され
ているが、この装置においても、衝撃を検出して確実に
作動させるために、衝撃検知用の高精度の加速度センサ
が必要である。

【０００４】従来、加速度センサとしては、圧電セラミ
ック等の圧電材料を用いたものが知られており、圧電材
料の機械−電気変換特性を利用して、高い検出感度を実
現することができる。圧電型の加速度センサは、加速度
や振動による力を受けた圧電セラミック片の歪みを圧電
効果によって電圧に変換し、出力する。圧電セラミック
を利用した加速度センサとしては、矩形状バイモルフ型
とモノモルフ型の振動子を利用するものと、振動子の支
持の方法によって、片持ち梁型と両持ち梁型の構造のも
のとがある。

【０００５】従来のバイモルフ型振動子は、図９（Ａ）
に示すようにそれぞれ電極５２ａ、５２ｂを外面に形成
した２つの圧電セラミック層５１ａ、５１ｂを、エポキ
シ樹脂等の接着剤５３で貼り合わせて、３層構造の圧電
振動子に形成して機械−電気変換子５０とするものであ
った。片持ち梁構造のバイモルフ型振動子は、図９
（Ａ）に示すように、この機械−電気変換子５０の片方
の先端を導電性接着剤５４などで固定部材５５に接着固
定したものである。片持ち梁型構造のバイモルフ素子
は、他方の先端側が自由端であるので、その共振周波数
が低く、比較的低い周波数成分を持つ加速度を測定する
のに好適に用いられる。

【０００６】また、従来の両持梁構造の振動素子は、図
９（Ｂ）に示すように機械−電気変換子５０の両端を固
定部材５５、５５に接着剤５４等で固定した両持ち梁構
造のバイモルフ素子が用いられる。機械−電気変換子５
０の両端を固定することによって、共振周波数を比較的
高くすることができるので、この型の振動子は、高い周
波数領域の加速度を測定する場合に好適に使用されてい
る。

【０００７】矩形状のモノモルフ型振動子は、図９
（Ｃ）に示すように圧電セラミック５１ａと金属板６１
をエポキシ樹脂等の接着剤５３で貼り合わせ、セラミッ
ク面に電極５２ａを形成して、機械−電気変換子５０が
構成されている。このモノモルフ型振動子は、圧電セラ
ミック５１ａの一方に貼り合わせられた金属板６１が、
圧電セラミック５１ａを補強し且つ他方の電極としても
作用する。モノモルフ型振動子を片持ち梁構造とするに
は、図９（ｃ）に示すように機械−電気変換子５０の片
端を導電性接着剤５４などで固定部材５５に接着固定し
たもので、バイモルフ型振動子と同様に加速度や振動に
よる力を圧電効果によって電圧に変換し、出力すること
ができる。

【０００８】このような機械−電気変換子は、図１０に
示すように、容器５７内に設置された固定部材５５に、
機械−電気変換子５０の端部を固定して、容器内に収容
した加速度センサとして利用されている。この加速度セ
ンサは、固定部材５５が機械−電気変換子５０を固定し
て、振動子の電極は、固定部材５５の配線電極を導電性
接着剤５４等を介して外部電極５６に接続され、これら
の振動子の振動により電極に生じた電荷が外部電極５６
へ取り出されて、電圧信号として利用される。この加速
度センサは、振動子の振動容易方向、即ち、振動子の主
面の法線方向（図中にｙ軸方向で示す）に最大感度を有
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た加速度センサの感度を安定にするためには、その共振
周波数を安定にするため、振動子の固定状態を安定にす
る必要がある。従来の振動子は、固定部材５５に対して
導電性接着剤５４を使用して固定していたので、実際に
は機械的にあるいは温度変化などにより発生する応力に
より、固定部材に支持または固定されている振動子の支
持部分にずれが生じ、これにより共振振動数が変動して
いた。

【００１０】また、従来の振動子は、固定部材に対して
接着剤を使用して固定していたので、多数の振動子を接
着する際、接着剤の塗布範囲の変動など作業要素の変動
により、振動子の固定の位置及び範囲が微妙に変わって
しまい、圧電振動子ごとに共振周波数がばらついてしま
う。

【００１１】上述した従来のバイモルフ型圧電振動子
が、複数の圧電セラミック片をエポキシ樹脂などの接着
剤で貼合わせたことは、圧電セラミックのヤング率２０
０×１０^-12 ｍ² ／Ｎに比べて、エポキシ樹脂のヤング
率が１５×１０^-12 ｍ² ／Ｎと小さいため、加速度が加
わったときの機械−電気変換子の振動エネルギーを接着
剤が吸収し、機械−電気変換子自身の感度を低減させて
しまうという問題があった。特に、接着層を均一にして
接着することは困難であるため、上記振動の吸収の度合
いがばらつくことによって、圧電振動子の特性のばらつ
きを生むという問題もあった。

【００１２】さらに機械−電気変換子は薄いほど、同じ
加速度に対してのたわみ量が大きくなり、感度が向上
し、しかもより薄層化すれば、素子の電極間の静電容量
を増加させることができ、カットオフ周波数を低下さ
せ、感度上昇が期待できるので、感度の広帯域化には有
利であるが、セラミック片の機械強度の限界から、個々
の部材に対する薄層化にも限度があり、さらに、過度な
衝撃に対する振動子自体の破壊を防がなくてはならない
という問題があった。

【００１３】これらの問題は、モノモルフ型圧電振動子
においても同様であって、モノモルフ型振動子では、金
属板が補強板の役割を果たすことから強度の問題に対し
ては有利であるが、薄い金属板に薄い圧電セラミックを
接着剤を介して貼ることは困難で、たとえ接着できたと
しても接着層が厚くなることが多く、薄い素子では、よ
り接着層の影響が大きくなるという課題を有していた。

【００１４】本発明は、従来の機械−電気変換子および
加速度センサのこのような問題に鑑み、圧電体振動子の
支持が安定して、共振振動数の変動の少ない機械−電気
変換子とこれを利用した加速度センサを提供することを
目的とする。本発明は、また、従来より圧電体振動子を
強度的に補強して薄層化した高感度の機械−電気変換子
を提供することを目的とする。

【００１５】本発明は、圧電体振動子を薄層化するため
の方法と、圧電体振動子を支持する方法とを具備した機
械−電気変換子の製造方法を提供しようとするものであ
る。本発明は、さらに、接着層による振動の吸収を抑制
し、薄層化による、広い周波数領域にわたって高感度を
有し、感度等の特性のばらつきのきわめて小さい、機械
−電気変換子とこれを利用した加速度センサを提供する
ことを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の機械−電気変換
子は、モノモルフ型振動子に関して、圧電体層と金属層
とを積層一体とした圧電振動子とし、圧電振動子を支持
するためにこの金属層の一部に金属支持体を直接に一体
に形成してなるものである。

【００１７】本発明の機械−電気変換子は、バイモルフ
型の振動子に関して、少なくとも２つの圧電体層を接合
して積層一体とした圧電振動子が含まれ、該圧電振動子
の少なくとも一方の主面の一部に金属支持体を一体に形
成し、少なくとも振動子の両主面の全部または一部に一
対の電極が相対向して形成されたものである。

【００１８】本発明の機械−電気変換子は、モノモルフ
型もバイモルフ型振動子も共通して、圧電振動子の積層
体の表面の一部に金属支持体を一体に形成したので、金
属支持体の位置を支持部として、圧電振動子を固定し、
圧電体振動子の支点が安定化して、機械的にあるいは温
度変化などに対して振動子の支持部にずれが生ぜず、振
動子の共振振動数を安定化でき、従って、機械−電気変
換子の感度の安定化が図れる。

【００１９】圧電振動子は、接着剤層などの軟質材料を
介在させないで、モノモルフ型について圧電体層と金属
層との薄い一体形成体とし、又はバイモルフ型の複数の
圧電体層同士の直接接合体との一体形成体とするので、
圧電振動子の剛性を高めて、振動エネルギーの吸収を防
止して、機械−電気変換子の感度を大きくできる。

【００２０】さらに、上記モノモルフ型は、接合された
金属層が圧電体層を補強するので圧電体厚みを低減で
き、圧電振動子の全厚みも相対的に低減し、衝撃に対し
て敏感に感応する振動子が得られる。このようにして圧
電体振動子をさらに薄層化して、且つ強度的に安定した
高感度の機械−電気変換子を構成する。

【００２１】上記バイモルフ型の圧電振動子は、当該少
なくとも２つの圧電体が、化学的に直接接合されて形成
したものが好ましい。直接接合は、圧電振動子の剛性を
高めて、機械−電気変換子の感度を上げることができ
る。２層の圧電体層の接合には、２つの平板状の圧電体
を分極処理し、各分極軸が対向するように接合積層して
接合体を形成する。これにより、積層体に発生する電圧
は、同じ厚みの単一の圧電体層に発生する電圧よりも大
きい出力を得ることができる。

【００２２】本発明の機械−電気変換子は、上記の支持
体が、圧電振動子の長手方向の実質的に端部又は中央部
に形成されて、圧電振動子は、支持体を形成した部位を
支持部として、振動する。機械−電気変換子を、実装基
板に固定するには、支持体のみを実装面に固定して振動
検出センサ、ないし加速度センサとして利用される。

【００２３】本発明の機械−電気変換子は、機械的な振
動を電気信号に変換する素子として広く利用可能であ
る。ここに、機械−電気変換子の用語は、電気信号を機
械的な振動に変換するための素子、即ち、電気−機械変
換子も含むものであり、このような電気−機械変換子
は、電気信号による圧電体振動子の変位を利用した微小
変位素子として利用可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態は、モノ
モルフ型振動子による機械−電気変換子に関するもの
で、薄板状の圧電体と金属層とを積層一体とした圧電振
動子とし、圧電振動子を支持するためにこの金属層の一
部に金属支持体を直接に一体に形成して成るものであ
る。

【００２５】図１（Ａ）には、モノモルフ型圧電振動子
の機械−電気変換子１を例示するが、外形長矩形状の圧
電体層２と金属層６が面接されて一体形成され、支持体
３が、圧電振動子５の何れかの端部であって、且つ金属
層６に一体に形成されて形成される。この支持体３を支
持部として、圧電振動子５がその面域の法線方向に振動
することができ、片持ち梁型の機械−電気変換子１とし
て利用される。

【００２６】支持体３は、振動子５の長手方向の中央部
に形成されてもよく、図２（Ａ）には、圧電振動子の中
央部に形成した支持体３を有する機械−電気変換子を示
している。中央支持構造の変換子について、図２（Ａ）
において、支持体３が圧電振動子５の中央に形成された
変換子は、端部支持構造の機械−電気変換子と同じ共振
周波数を持たせた場合に比し、電荷の発生量を稼げるた
め、より高感度の機械−電気変換子が得られる。さら
に、本実施の形態における機械−電気変換子１を実装面
に装着した場合、従来例のように接着剤で支持する場合
とは異なり、支持点が中央により正確に形することがで
きるため、支持点のばらつきが小さく、支持・固定状態
による感度のばらつきを抑制することができる。

【００２７】圧電振動子には、金属層６とは反対側の圧
電体層表面には薄膜状の電極４ａが形成されている。こ
の電極４ａは、該圧電振動子の少なくとも振動部５２に
おける圧電体２側の主面の全部又は一部に形成されてお
り、上記金属層６を他方の電極４ｂとして、２つの電極
４ａ、４ｂ間で信号を出力する。さらに、圧電振動子
は、上記電極４ａは前記支持体３が形成されている該振
動子の支持部３０に延出されて出力端子面４１ａを形成
したものがよい。他方の電極４ｂは、支持体３を出力端
子面４１ｂとして利用することができる。

【００２８】本発明の第２の実施形態は、バイモルフ型
圧電振動子による機械−電気変換子に関するもので、上
述の如く、２つ以上の薄板状の圧電体層２ａ、２ｂ同士
を直接接合して積層一体とした圧電振動子である。バイ
モルフ型の機械−電気変換子は、図３（Ａ）に示すよう
に、圧電振動子５を支持するためにこの積層圧電体の表
面に一体に支持体３が形成され、支持体３を以て支持さ
れた圧電振動子５はその面域に法線方向に振動して、検
知することができる。この積層体の両面には、相対向し
てそれぞれ金属薄膜の電極４ａ、４ｂが形成されて、一
対の電極４ａ、４ｂから振動子の振動に伴う電気信号を
導出することができる。圧電振動子は、上記電極４ａ、
４ｂが支持体３とこの支持体の反対側の支持部とに延出
されて出力端子面４１ａ、４１ｂとしたものがよい。

【００２９】バイモルフ型圧電振動子の積層体は、分極
された各圧電体層２ａ、２ｂを各分極軸が相対向して直
接接合されて積層体とされる。２つの構成では圧電振動
子の振動変形に伴う電気信号は、各圧電体がそれぞれ発
生させた電位の加算値として出力されるので一枚の板を
用いた場合に比べて高感度化できる。このようなバイモ
ルフ型の圧電振動子は、接着剤その他の接着媒体を利用
することなく、後述の如く、圧電体同士を化学的に直接
結合させる方法により実現できる。なお本発明において
は、この接合を直接接合とよび、めっきによる金属層と
圧電体との積層とは区別している。

【００３０】バイモルフ型圧電振動子の支持体３は、圧
電振動子５の何れかの端部又は中央部に形成される、片
持ち梁型の機械−電気変換子として利用される。図３
（Ａ）、（Ｂ）は、バイモルフ型振動子５の一端側に支
持体３を配置した例を示しており、図４（Ａ）、（Ｂ）
は、バイモルフ型振動子の中央部に支持体３を配置した
例を示している。上記支持体３は、上記一方の電極膜４
ｂと接続されていてもよく、この場合、支持体３は、当
該電極４ｂの取出し端子４１ｂとして兼用される。

【００３１】上記の第１及び第２の実施形態に共通し
て、圧電振動子は、圧電体には、ＬｉＮｂＯ₃ 、ＬｉＴ
ａＯ₃ 若しくはＫＮｂＯ₃ 結晶、水晶、又はランガサイ
ト系結晶が利用される。振動子を構成する圧電体層の厚
みは、５〜１５０μｍの範囲が好ましい。

【００３２】モノモルフ型の圧電振動子では、金属層６
が圧電体層２の片面に形成されるが、金属層６は、金属
メッキ層が採用でき、好ましくは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｆｅなどの金属が、弾性率が大きく且つ靱性が高いので
良好である。また、金属層６には、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等
も利用可能である。

【００３３】振動子を構成する圧電体の厚みは、上記の
如く５〜１５０μｍの範囲に採用されるが、モノモルフ
型は圧電体に形成される金属層の厚みは１〜５０μｍの
範囲が採用され、全厚が６〜２００μｍ程度の薄い振動
部を形成して高感度の圧電振動子を構成でき、しかもモ
ノモルフ型は、強度の大きい金属層により、補強されて
いるので、上記圧電体層２の厚みにおいても、充分に耐
久性が確保できる。ただし、仕様に応じて、これより厚
くすることも、薄くすることも可能である。バイモルフ
型は、上記厚み範囲の圧電体を２層に積層形成され、上
記全厚の範囲に調製して高感度の圧電振動子５を構成で
き、同様に強度面で耐久性が補償できる。

【００３４】本発明の第３の実施形態は、圧電振動子５
の振動部に金属製の重り７を形成して、振動挙動を調整
するものである。重りは、モノモルフ型とバイモルフ型
の何れにも適用可能である。片持ち梁型の機械−電気変
換子においては、図１（Ｂ）から同（Ｄ）に示すよう
に、重り７は、振動部５２の先端側に形成され、振動部
５２の慣性が大きくなるので、撓み量が増加して、従っ
て圧電体の歪み量が大きくなるので感度が上昇する。さ
らに、振動部５２に重り７が形成されると、振動子の共
振周波数を低い方に移行させることができる。同じ共振
周波数を得るのに、重りを付加して振動部の長さを短縮
することも可能である。ただし、感度も減少するので最
適な長さが存在する。

【００３５】モノモルフ型振動子について、図１（Ｂ）
に図示の圧電振動子５は、圧電体層２と、金属層６の積
層体と、一端に支持部３と支持部３の反対側に負荷され
た金属製重り７と、からなっている。

【００３６】重り７の形態は、角柱状、例えば、三角柱
や、多角柱であっても良く、図１（Ｂ）に示す断面矩形
状のものや、図１（Ｃ）のような円筒形も可能である。
重り７は、後述のメッキ法により正確に形成することが
でき、重りの質量は、容易に決められる。よって、最適
な位置、重さを設計し、機械−電気変換子としての特性
を向上させ、ばらつきも小さくできる。

【００３７】重り７は、長矩形状の振動子の長手方向の
中心より幅方向に偏心させて取着することもできる。こ
の例として、図１（Ｄ）は、重り７が圧電振動子５の先
端の偏心位置に形成されており、このため、衝撃検知方
向（図中に矢印で示す）に衝撃が加わったときに、圧電
振動子５には、撓み変位の他に、偏心した重りによりね
じれ変位が発生する。そのため、撓み変位とねじれ変位
による電荷の発生が重畳され、感度を向上することがで
きる。さらに、図１（Ｄ）の偏心重り７は、平面の法線
方向の衝撃検知方向と、平面に平行な加速度が加わった
ときにも、同様にねじれの変位を発生しやすくするた
め、加速度の検知方向が２軸化され、２軸方向の加速度
検知の目的において、機械−電気変換子の設置数を減ら
すことができる。

【００３８】他方、バイモルフ型の圧電振動子も、全く
同様に、圧電振動子５の振動部５２に形成することがで
き、重り７の作用は、モノモルフ型の場合と差異はな
い。図３（Ｂ）には、一端側の支持体３に対して、圧電
振動子長手方向の反対側に重り７を形成した例を、図４
（Ｂ）は、中央部の支持体３に対して、圧電振動子の両
端側に一対の重り７、７を形成した例を示している。

【００３９】第４の実施形態は、上記の第１の実施形態
で示したモノモルフ型の機械−電気変換素子の製造法に
関するものであるが、ここに示す製造方法は、大きい広
幅の圧電体を原板として、これから、多数の振動素子を
形成することを前提とした量産方法である。この製造方
法は、先ず、圧電体層と金属層との積層一体化を、圧電
体原板の表面に所定の厚みの金属層をメッキ法により金
属メッキ層として形成して行う薄膜メッキ工程がある。
この工程は、金属層６を、圧電体層を形成するための圧
電体原板に（中間の接着層などの担持体を介在させず
に）一体化形成するものである。

【００４０】次いで、この製造方法には、このように形
成した金属層上にさらにメッキ法により局部的に金属厚
膜を形成して金属支持体とする厚膜メッキ工程がある。
金属厚膜のメッキ形成は、金属層上の金属支持体を形成
しない部位、即ち、振動部には、マスキングを施して金
属メッキをすれば、支持部にのみ所望厚みで所望の外形
の金属厚膜が形成でき支持体が得られる。

【００４１】本発明の製造方法は、さらに、圧電体の他
の表面を金属層を裏打ちにして設定厚みに薄層化する薄
層化工程を含めることができ、これにより、圧電体原板
に厚肉のものが使用可能となり、後に所定の圧電層厚み
に調整できる利点がある。

【００４２】さらに、圧電体及び金属薄膜の積層体を切
断して所望の長矩形状の外形を調製する切断工程を設け
る。切断工程においては、端部若しくは中央部に金属厚
膜を有する細幅に、長矩形状に形成し、所望の幅と長さ
と厚みを有する圧電振動子を備えた機械−電気変換子が
形成できる。

【００４３】第５の実施形態は、上記の第２の実施形態
で示したバイモルフ型の機械電気変換素子の製造法に関
して、２つ以上の薄板状の圧電体を直接接合して積層一
体とした圧電振動子を形成する方法である。先ず、少な
くとも２つの平板状の圧電体原板を予め分極処理し、各
分極軸が対向するように接合積層して接合体を形成する
圧電体接合工程がある。接合には、化学的直接接合法が
利用されて、原子レベルでの強固な結合が得られる。

【００４４】この製造方法は、圧電振動子側の面に、設
定厚みの電極を兼ねる薄い金属層を形成する薄膜メッキ
工程と、金属層にマスキングして金属層の一部にさらに
金属厚膜を形成する金属支持体を形成する厚膜メッキ工
程により、金属支持体用の金属厚膜を備えた積層体を形
成する。この製造方法は、さらに、上記の積層体を、所
望の圧電振動子外形に、切断して、端部若しくは中央部
に金属厚膜を有し、所望の幅と外形を有する長矩形状に
する切断工程を含む。

【００４５】この製造方法において、２つの薄板状の圧
電体原板を接合して積層体の圧電体原板を薄層化する工
程を設け、薄層化した圧電体側に金属層を形成したあ
と、金属層を裏打ちにして、前記接合体の他方の主面を
先に薄層化する前記の工程を設けることにより、両圧電
体原板とも厚肉のものが使用でき、しかも後に所定の圧
電層厚みに調製できる利点がある。

【００４６】

【実施例】（実施例１）圧電体として１４０゜Ｙカット
のニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃ ）結晶板（以下、単
に、ＬＮ板と称する）を使用して、モノモルフ型の圧電
振動子５を利用した機械−電気変換子を製造する具体的
方法を述べる。

【００４７】この実施例は、機械−電気変換子が、支持
体３を含めた機械−電気変換子の端部の厚みがほぼ１６
０μｍ、圧電振動子５の厚みがほぼ６０μｍとなる。振
動子５の長さが１０００μｍで、振動子の幅が３００μ
ｍの例である。圧電体としてＬＮ板を使用しており、機
械強度を金属によって向上させられているので、圧電振
動子５の厚みが、６０μｍ程度であっても、一般的な機
械−電気変換子の機械強度に関する仕様を満足する。

【００４８】まず、図５（ａ）に示すように、機械−電
気変換子の母材となる圧電体原板１１として約１００μ
ｍの厚さの１４０°ＹカットのＬＮ基板に表面にメッキ
層形成のための表面処理を行う。表面処理は、電気メッ
キを行うための導電層を形成するためであるが、これに
は、表面活性化後の無電解メッキ膜形成や下地金属層の
蒸着、スパッタリングなどがある。

【００４９】次に、薄膜メッキ工程は、図５（ｂ）に示
すように、ＬＮ原板１１の一方の面上に、金属層６とし
て、３０μｍ厚のＮｉメッキ層１２ａを形成した。この
ときのメッキ浴の条件は、メッキ金属層１２ａ内に応力
が極力残らないように定めるのが望ましい。

【００５０】その後、薄層化工程は、図５（ｃ）に示す
ように、ＬＮ基板側の面を３０μｍの厚みになるまで薄
層化する。薄層化の方法には、機械的な研磨法を採用し
た。メッキ層の膜厚が３０μｍとなるように調製されて
いるので、接合した板全体の厚みは６０μｍとした。Ｎ
ｉメッキ層１２ａは、ＬＮ基板１１上に直接に形成した
ので、接着層がなく、接着剤貼りむらによる厚みばらつ
きがなく、均一に薄層化ができた。

【００５１】また、金属層は、引っ張り強度がＬＮ圧電
体と比較して強いため、ＬＮを３０μｍまで薄層化して
も、ＬＮが劈開してしまうようなことがない。例えば、
典型的な単結晶圧電体の引っ張り強さは、１×１０⁸ Ｐ
ａ以下であるのに対して、金属、例えばＮｉの引っ張り
強さは、５．０〜９．０×１０⁸ Ｐａであり、ほぼ５〜
１０倍である。従って、金属層の裏打ちによる薄層化は
圧電体単体の薄層化に比べて薄層化が容易で、さらに、
全体の厚さが６０μｍと薄いにも拘わらず、圧電体単体
で取り扱う場合に比べて、取り扱いが容易である。

【００５２】次の厚膜メッキ工程において、先ず、金属
メッキ層１２ａを形成した後、図５（ｄ）に示すよう
に、金属層１２ａ側に絶縁性のレジストパターン１３を
形成するが、このパターンは、金属メッキ層１１ａの表
面は、支持体を形成するための対応支持部にはレジスト
を除去し、対応振動部には、レジストをマスクとして残
す。

【００５３】ここに、フォトレジストは、ネガ型のフィ
ルムレジストを用い、レジストの厚みが１００μｍのも
のを用いた。この上に所望のパターンをもったガラスマ
スクを密着させ、露光、現像することにより、レジスト
パターン１３を形成し、レジストパターンは、振動部を
覆うような形状、方向に形成された。

【００５４】次に、電解メッキを行い、図５（ｅ）に示
すように、レジストパターン１３の形成されていない部
分に、ニッケルメッキ層１２ｂを所望の厚さになるま
で、析出させた。このときのメッキ浴の条件も上述のモ
ノモルフ基板形成工程同様、膜内の残留応力を極小化す
るように定められる。

【００５５】この厚膜メッキ工程で、レジストパターン
１３の形成されていない部分には、レジストの厚みとほ
ぼ同じ厚みの厚膜メッキ層１２ｂが、この実施例では約
１００μｍの厚みの金属厚膜が、形成され、モノモルフ
基板上に上積みされる。この厚膜メッキ層１２ｂが後に
支持体３に利用される。

【００５６】この厚膜メッキ工程の後に、厚膜のメッキ
層の表面を平坦化して、厚み寸法を調製するために研磨
工程を入れてもよい。メッキ条件を管理してメッキ層の
厚みを決定することもできるため、必要な層厚寸法精度
に応じて、研磨工程は省略してもよい。

【００５７】この後、図５（ｆ）に示すようにレジスト
を除去するとレジストパターンが転写された金属層と圧
電体の積層体が形成される。その後に製造方法の図５に
は示していないが、ＬＮ基板側の全面には、クロムを下
地に蒸着し、その上に金電極４ａを形成した。

【００５８】最後に、図５（ｇ）に示すように、パター
ニングされたメッキ金属層１２ａ、１２ｂとＬＮ基板１
１の積層体を、設計通りの大きさになるように、ダイシ
ングソーなどを用いて切断した。この例では、端部に層
厚メッキ層が付着するように積層体を長矩形片に切開
し、各長矩形片を機械−電気変換子とする。こうして金
属メッキ層１２ａ、１２ｂとＬＮ基板が積層されて圧電
振動子５とし、端部の厚膜メッキ層を支持体３とした圧
電振動子５が一体となったモノモルフ型機械−電気変換
子が得られた。

【００５９】上記の製造方法において、薄層化工程（図
５（ｃ））以後の何れかの工程の間で、圧電体層の表面
に電極４ａを形成する工程が設けられる。電極４ａは、
圧電体層２ａ側全面に、クロム蒸着膜を下地にして、金
電極であり、電極４ａは、切断後は、圧電振動子の圧電
体層側前面に形成され、支持部位置での電極４ａが取出
し端子面とされる。他方の電極４ｂは金属層６が兼用
し、切断後の支持体３が電極４ｂ用の取出し端子面とさ
れる。

【００６０】（実施例２）上記の実施例１において、上
記切断工程で、長矩形片に切開するに際して、支持体部
の１６０μｍ厚の層厚金属層をダイシングすることは、
ダイシング用のブレードへのダメージが大きく、ブレー
ドの寿命を短くする原因である。この問題は、厚膜メッ
キ工程において、厚膜金属層に切り溝を形成することに
よりたやすく解決した。

【００６１】厚膜金属層に切り溝を形成する方法を以下
に述べる。前述の薄膜メッキ工程の後に、図６（ａ）〜
（ｄ）に示すように、厚膜メッキ工程に際して、金属層
１２ａ側に絶縁性のレジストパターン１３を形成する
が、第２の実施の形態とは異なり、レジストパターンに
は、振動部の他に、支持部の形成用の厚膜メッキ層１２
ａには、ダイシングラインに沿って、ダイシング溝１４
を形成するために、メッキ層が成長しないように狭幅の
線条マスクが形成される。レジストの厚みが１００μｍ
に設定されると、ダイシング溝１４は、ダイシングライ
ンのマスキング幅を１００μｍとし、レジストの幅と高
さが１：１となるように設定する。

【００６２】次に、図６（ｂ）に示すように、厚膜メッ
キ工程では、レジストパターン１３の形成されていない
部分に、メッキ層１２ｂを成長させると、ダイシングラ
イン上にはメッキ層が成長せずに厚膜金属層にダイシン
グ溝１４が形成され、個々の支持体が分離された状態で
金属層１２ｂが形成される。図６（ｃ）において、レジ
ストを除去し、図６（ｄ）に示すように、切断工程で
は、あらかじめ形成されたダイシング溝１４で個々の素
子を容易に切断分離することができ、実施例１で示した
のと同様な機械−電気変換子が得られる。この切断工程
では、支持体部の１３０μｍ厚の金属層を直接ダイシン
グすることがなくなるので、ダイシング用のブレードへ
の損傷が小さくなり、ブレードの寿命を長くできる。

【００６３】図７は、本発明の機械−電気変換子を用い
た加速度センサを容器に実装し、加速度センサとした場
合の斜視図である。図に示すように、本発明の機械−電
気変換子を用いると、容器１０の実装基板上に、支持体
３を直接固定し、機械−電気変換子を固定して、容器内
に納めた状態で使用される加速度センサとなる。この加
速度センサは、容器の基板に直接固定することによっ
て、固定部材を必要としないので、容器内に固定部材を
持たずに、容器を小型化できる。

【００６４】図７の機械−電気変換子１は、圧電振動素
子の平面の法線方向（図上にｙで示す）に最大感度を有
する。加速度センサの例は、圧電振動素子の平面が、容
器基板に対して垂直であるので、容器基板に平行な方向
で且つ平面の法線方向の振動に対して検出することがで
きる。図上のｘ軸方向および振動子の平面とは平行な方
向（図中のｚ軸方向）へは感度を持たない。本発明の加
速度センサは、また、支持体３から先の圧電振動子５の
振動部５２の長さが、支持体３の形成により正確に規定
できるため、共振周波数のばらつきが抑えられる。さら
に、支持体をＮｉメッキ層で形成したので、磁性を利用
して、基板に磁石を用いた支持体を固定する実装が可能
になり、量産が容易になる。圧電振動子５の振動により
電極４ａと金属体６上に生じた電荷は、導電性接着剤８
ａ、８ｂを介して、外部電極９ａ、９ｂへ取り出されて
いる。

【００６５】本発明の機械−電気変換子を用いると、モ
ノモルフ用の金属板と支持体が振動子上に直接形成され
るため、接着層の影響がなく、感度が向上する。さら
に、金属層の裏打ちによる薄層化により、同じ加速度に
対しての振動子のたわみ量が増加して、センサの振動感
度が向上する。

【００６６】また、支持体部が上記厚膜メッキ法を用い
て、フォトファブリケーションの精度で形成され、位置
精度が向上するため、共振周波数、感度などのばらつき
を小さくできる。また、機械−電気変換子が振動子と支
持体からなり、形状が明確に変わるため、支持部の視認
性が向上し、支持体部分のみを固定することが容易にな
り、外部電極との接続を支持体とそれに相対する面で行
うことで、圧電振動子の振動特性を阻害することなく、
接続が行えるという利点がある。また、複雑な形状を、
機械−電気変換子上に作製可能なため、以下の形状の作
製が可能になり、新たな効果が得られる。

【００６７】（実施例３）圧電振動子の振動部側の端部
に重りを形成した圧電振動子の製造方法について、上記
の厚膜メッキ工程において、支持体のための厚膜金属層
と、重りのための厚膜金属層とは、同時に形成した。端
部に重りを形成する場合、レジストパターンには、支持
体のための厚膜金属層と共に、重りのための厚膜金属の
パターンを金属層上に形成し、この際、パターンを重り
の形状と位置について定め、次いで、厚膜メッキ層を形
成し、次いで、切開することにより、支持体と重りと
が、振動子上の金属層上に一体に形成された機械−電気
変換子を形成する。パターンの形状と厚みを調製するこ
とにより、図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような重り形状が
容易に形成できる。

【００６８】中央支持構造の変換子では、電極４ａが圧
電体基板２ａ側の全面に形成されていても、支持体を中
心に対称に形成されていてもよく、上述した中心支持構
造の機械−電気変換子としての効果が得られる。このと
き、電極４ａ、４ｂ（金属体６が兼ねる）と外部電極と
の接続を、支持体３とそれに相対する部位を介して行う
と、圧電振動子５の振動特性を阻害することなく、接続
が行える。

【００６９】さらに、中央支持構造の圧電振動子の両端
部に重り７を形成した機械−電気変換子も同様にして、
支持体のための厚膜金属層と重りのための厚膜金属層と
をメッキにより同時に形成し、次いで切開することによ
りすることができる。支持体及び両重りの配置と形状
は、レジストパターンによって精密に形成することがで
きる。

【００７０】中央部支持の機械−電気変換子は、先端質
量付加構造の機械−電気変換子と同じ共振周波数を持た
せた場合、端部支持構造の機械−電気変換子に比し、電
荷の発生量および撓み量を稼げるため、より高感度の機
械−電気変換子が得られる。さらに、中央部支持の機械
−電気変換子を実装面に装着した場合、従来例のように
接着剤で支持する場合とは異なり、支持点がパターンを
利用したメッキ法により中央に正確に形成されるため、
支持点のばらつきが小さく、支持・固定状態による感度
のばらつきを抑制することができるという点は、上述の
支持体一体型の機械−電気変換子と同じである。

【００７１】（実施例５）図１２において、バイモルフ
型機械−電気変換子を製造する方法を以下に示すが、バ
イモルフ振動素子を形成するため、圧電体層同士の接合
には、化学的直接接合法を使用するが、この方法は、ま
ず、圧電体であるニオブ酸リチウム基板の両面を鏡面研
磨し、洗浄した後、アンモニア：過酸化水素：水の混合
液（アンモニア水：過酸化水素水：水＝１：１：６（容
量比））に浸し、表面親水化処理を施す。

【００７２】表面親水化処理により親水化された表面は
−ＯＨ基で終端され、水素結合などの引力で引き合う。
この現象を利用して２枚の親水化したニオブ酸リチウム
の板を、図８（ａ）に示したように分極方向が反対にな
るように面接して接合一体化する。

【００７３】接合一体化した積層板は、さらに加熱する
ことにより２枚のニオブ酸リチウム間が原子レベルで強
固に接合される。ニオブ酸リチウムの場合、キュリー点
が１２２０℃であり、これに近い温度履歴により特性が
劣化するためキュリー点以下の熱処理が好ましい。

【００７４】このように接合した積層板は、鏡面研磨さ
れた面同士を表面処理し、接触させ、加熱することで、
接着剤などの接着層を介さずに直接界面間に生ずる接合
を、直接接合と呼ぶ。直接接合された材料は、その接合
界面に共有結合やイオン結合などを含む原子レベルの強
力な結合をもつ。本法により接合された基板は、後述す
るような後加工に十分耐える強度をもち、形状も自由に
形成できる。

【００７５】次に、本発明の機械−電気変換子の製造方
法について、まず、図８（ａ）に示すように、接合工程
は、機械−電気変換子の母材となるニオブ酸リチウム基
板として約５００μｍの厚さに両面が鏡面研磨されたニ
オブ酸リチウム基板（以下ＬＮ基板）１１ａ、１１ｂを
用意し、２枚のＬＮ基板をそれらの結晶のＺ軸（分極
軸：図中に矢印で示す）が反転するようにして直接接合
して、上記の方法により、接合体２０を形成する。本工
程により、分極軸が反転されて接合された基板は従来の
バイモルフ型機械−電気変換子と同様に、撓みにより表
面に電荷を発生する基板とすることができる。

【００７６】次に、圧電体薄層工程は、加速度センサ母
材用ＬＮ基板の接合体２０の一方の面を研削あるいは研
磨により５０μｍの厚みになるまで薄層化する。この
際、直接接合された基板には接着層がないため、貼りむ
らによる厚みばらつきが小さく、均一に薄層化が可能で
ある。その後、薄層化したＬＮ基板１１ｂ表面側にメッ
キ層形成のための表面処理を行う。メッキ層と圧電基板
との密着性を増すために、メッキ層形成面は鏡面までに
仕上げられていなくともよい。

【００７７】次に、薄膜メッキ工程においては、まず、
図８（ｂ）に示すように、ＬＮ基板１１ｂ側に絶縁性の
レジストパターン１３を形成する。絶縁性感光樹脂の素
材としては、例えば、フィルムレジストが用いられる。
フィルムレジストは、液体のレジストに比べて厚みが厚
いレジスト層を容易に形成できる。この上に所望のパタ
ーンをもったガラスマスクを密着させ、露光、現像する
ことで、厚み約１５０μｍのレジストパターン１３を得
る。本レジストパターンは、完成後の振動部を覆うよう
な形状、方向に形成される。

【００７８】次に、図８（ｃ）に示すように、レジスト
パターン１３の形成されていない部分に、メッキ処理に
よりＮｉメッキ層１２ｂを成長させる。この工程で、レ
ジストパターン１３の形成されていない部分には、レジ
ストの厚みと同じ厚みのメッキ層１２ｂがバイモルフ基
板上に上積みされることになる。

【００７９】この後、図８（ｄ）に示すように、第２の
圧電薄層化工程は、１１ａ面側を研磨あるいは研削によ
り５０μｍ程度に薄層化する。このときも、それぞれの
層の間には接着層がないため、高精度な薄層化が行え
る。この後、図８（ｅ）に示すようにレジストを除去す
るとレジストパターンが転写された厚膜の金属層が形成
された圧電体の積層体ができる。

【００８０】最後に、切断工程では、図８（ｆ）に示す
ように、厚膜金属層１２ｂとＬＮ基板接合体２０の積層
体を、設計通りの大きさになるように、ダイシングソー
などを用いて切断する。これにより、図３（Ａ）に示す
ような、金属層１２ｂを支持体３とした圧電振動子５が
一体となったバイモルフ型機械−電気変換子が完成す
る。製造方法の図には示していないが、ＬＮ基板の両面
の全面には、クロムを下地にした金電極４ａ、４ｂを形
成している。

【００８１】バイモルフ型の機械−電気変換子は、支持
体３を含めた機械−電気変換子の端部の厚みがほぼ２５
０μｍ、圧電振動子５の厚みがほぼ１００μｍとなる。
圧電体としてＬＮ基板を使用しており、機械強度が金属
より劣るため、圧電振動子５の厚みが、１００μｍ程度
が、一般的な機械−電気変換子の機械強度に関する仕様
を満足するための厚みである。この場合、支持体部の２
５０μｍ厚の金属体をダイシングすることは、ダイシン
グ用のブレードへのダメージが大きく、ブレードの寿命
を短くするが、この問題の対策は、モノモルフ型機械−
電気変換子の製造方法で述べたのと同様に、ダイシング
ライン上の厚膜金属層にダイシング溝を形成して、溝に
沿って切断する方法が有効である。

【００８２】なお、本発明の上記実施例において、圧電
体基板の圧電体薄層化工程では、その加工方法に、研
磨、研削のような機械的加工に限るものではなく、ドラ
イエッチング、ウェットエッチング、などの化学的加工
などを用いてもよい。

【００８３】切断についても、ダイシングに限るもので
はなく、レーザ加工、ワイヤーソー、ウォータージェッ
ト加工、放電加工などを用いてもよい。

【００８４】電極４ａ、４ｂの形成方法は、真空蒸着、
スパッタ、ＣＶＤ法などの気相製膜法や印刷、メッキを
用いてもよい。電極としては、クロム−金に限るもので
はなく、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、銀やその他の合金材料でも
よい。その電極の形成時期も素子の形成前後に限るもの
ではなく、あらかじめ圧電体基板上に形成しておいても
よい。上記の厚膜メッキ法は、圧電セラミックにも適用
可能であるため、これを電極形成に用いることも可能で
ある。

【００８５】上記実施例では、圧電体のカット面は１４
０゜Ｙ−カットとして説明したが、これに限るものでな
く、主面に加えた電界により、長さ方向に伸びを生ずる
ようなカットであり、圧電振動子が撓み、あるいは捩じ
れにより電荷を生ずるようなカットであればよい。

【００８６】さらに、本発明の振動子は、２つの圧電体
が直接接合されて形成されたものであるのが好ましい
が、例えば、接着剤を用いた接合であっても、接着層に
よる振動の吸収を抑制することによって、感度特性のば
らつきを抑制するという効果は得られないとしても、本
発明の支持体による機械−電気変換子の支持固定状態を
安定させることで、感度のばらつきを小さくするという
効果は得られる。また、重りを付加することにより感度
を向上させるという効果についても同様である。

【００８７】また、接合される圧電体の数も２枚に限る
ものではなく、検出の対象となる振動数に適合した振動
特性を持つように接合されておりさえすれば、３枚以上
であってもよい。

【００８８】また、以上の実施例は、支持体が、振動子
の主面の片側に１個のみが形成されているものを示した
が、これに限るものではなく、２個以上及び／または両
主面に形成されるのも可能で、この場合においても検出
の対象となる振動数に適合した振動特性を持つように形
成されておりさえすればよい。両面に支持体を形成する
場合には、もう一方の面への上記メッキ法による支持体
の形成工程が加えられることになる。

【００８９】

【発明の効果】本発明の機械−電気変換子は、モノモル
フ型又はバイモルフ型の圧電振動子が支持体に対して接
着剤などの接着層を用いず一体化されて固定されて、機
械−電気変換子として利用するので、機械−電気振動子
の振動の減衰がなく、共振振動数も変動が少なく、素子
間のばらつきが少なく、高感度で、安定して振動出力が
得られる。

【００９０】圧電体層と金属層の間、複数の圧電体層間
の接合に接着剤を使用しない時は、接着剤による貼りむ
らがないため、正確な薄層化が可能で、感度向上が可能
であるとともに、容量が増加し、低周波域での感度が向
上する。

【００９１】また、本発明の機械−電気変換子は、厚膜
メッキ法の採用により、振動子上の支持体位置が正確に
決定され、しかも振動子と一体形成される。そのため、
形成が容易な上、形状と支持位置のばらつきが小さい。
さらに支持部材が接着剤を用いずに一体化した構造のた
め支持状態のばらつきが少ない。また、支持体の位置が
正確に決定され、それを基準として正確な切断が可能な
ため、片持ち梁の長さにばらつきがなく、共振周波数な
どの特性ばらつきを極めて小さく抑えられる。さらに、
本発明の圧電振動子は、切断位置を選択するだけで、支
持部と強固に一体化され、中心支持の片持ち梁を構成す
ることが容易である。この構成では、上に述べた効果の
他、共振周波数を一定にしたまま、感度を２倍に増加さ
せることができる。

【００９２】さらに、先端におもり金属を形成すること
が可能になるため、たわみ量が増加し、感度の向上が可
能である。また、おもりの位置を最適化して、感度の検
知方向を２軸化できる。また、以上に述べたような本発
明の加速度センサの製造方法によれば、上記の素子を一
括して作製することが容易で、量産性にすぐれた製造方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るモノモルフ型圧電振動
子を用いた機械−電気変換子を示す外観図。

【図２】本発明の実施形態に係るモノモルフ型の機械−
電気変換子を示す図１同様図。

【図３】本発明の実施形態に係るバイモルフ型圧電振動
子を用いた機械−電気変換子を示す外観図。

【図４】本発明の実施形態に係るバイモルフ型圧電振動
子を用いた図３同様図。

【図５】本発明の実施例に係るモノモルフ型圧電振動子
を用いた機械−電気変換子を製造する工程を示す図。

【図６】本発明の実施例に係るモノモルフ型圧電振動子
を用いた機械−電気変換子を製造する工程の一部を示す
図。

【図７】本発明の実施例に係るモノモルフ型機械−電気
変換子を用いた加速度センサの斜視図。

【図８】本発明の実施例に係るバイモルフ型圧電振動子
を用いた機械−電気変換子を製造する工程を示す図。

【図９】従来の機械−電気変換子の断面図。

【図１０】従来の機械−電気変換子の加速度センサの斜
視図。

【符号の説明】

１ 機械−電気変換子 ２ 圧電体層 ３ 支持体 ４ａ 電極 ４ｂ 電極 ５ 圧電振動子 ６ 金属層 ７ 重り

フロントページの続き (72)発明者 川▲崎▼ 修 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 (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電体層と金属層とを積層一体とした圧
   電振動子と、該圧電振動子の金属層の一部に一体に形成
   された金属支持体と、該圧電振動子の少なくとも振動部
   における圧電体側主面の全部又は一部に形成された電極
   と、から成る機械−電気変換子。
2. 【請求項２】 上記の圧電振動子は、圧電体層と金属層
   とが接着層を介在させずに一体形成されて成る請求項１
   の機械−電気変換子。
3. 【請求項３】 少なくとも２つの圧電体層が接合されて
   積層一体とした圧電振動子と、該圧電振動子の少なくと
   も一方の主面の一部に一体にして形成された金属支持体
   と、少なくとも振動子の両主面の全部または一部に相対
   して形成された一対の電極と、から成る機械−電気変換
   子。
4. 【請求項４】 上記圧電振動子は、当該少なくとも２つ
   の圧電体層が、化学的に直接接合されて形成されたもの
   である請求項３に記載の機械−電気変換子。
5. 【請求項５】 上記支持体は、前記振動子の長手方向の
   実質的に端部に形成されている請求項１ないし４の何れ
   かに記載の機械−電気変換子。
6. 【請求項６】 上記支持体は、前記振動子の長手方向の
   実質的に中央部に形成されている請求項１ないし４の何
   れかに記載の機械−電気変換子。
7. 【請求項７】 上記圧電振動子は、上記電極が、上記支
   持体により支持される振動子の支持部に延出されて出力
   端子が形成されている請求項１または２に記載の機械−
   電気変換子。
8. 【請求項８】 上記圧電振動子は、金属製の重りが、支
   持体と一定の距離をもって振動部側の主面に形成されて
   いる請求項１ないし６の何れかに記載の機械−電気変換
   子。
9. 【請求項９】 上記の重りが、支持体を形成した主面の
   振動部側に形成されている請求項１ないし６の何れかに
   記載の機械−電気変換子。
10. 【請求項１０】 上記圧電振動子は、金属製の重りが、
    支持体と一定の距離をもって振動部側に上記金属層に一
    体に形成されている請求項１又は２記載の機械−電気変
    換子。
11. 【請求項１１】 上記の金属製の重りは、圧電振動子の
    振動部の実質的に先端部に形成されていることを特徴と
    する請求項８ないし１０の何れかに記載の機械−電気変
    換子。
12. 【請求項１２】 上記の金属製の重りは、圧電振動子の
    端部において幅方向に偏心した位置に形成され、振動部
    にねじり変位を生ずるように形成されている請求項８な
    いし１１の何れかに記載の機械−電気変換子。
13. 【請求項１３】 圧電体層が、ＬｉＮｂＯ₃ 、ＬｉＴａ
    Ｏ₃ 若しくはＫＮｂＯ₃ の結晶、水晶、又はランガサイ
    ト系結晶から成る請求項１ないし４の何れかに記載の機
    械−電気変換子。
14. 【請求項１４】 請求項１ないし１３に記載の機械−電
    気変換子と、実装面を有する基板とを含み、前記支持体
    のみを実装面に固定して機械−電気変換子を基板に実装
    して成る加速度センサ。
15. 【請求項１５】 平板状の圧電体の一表面に設定厚みの
    金属層を形成する積層体とする薄膜メッキ工程と、 金属層にマスキングして金属層の一部にさらに金属厚膜
    を形成する厚膜メッキ工程と、 積層体の圧電体を、該金属層を裏打ちにして所定厚みに
    薄層化する薄層化工程と、 積層体を切断して、長手方向の端部若しくは中央部に金
    属厚膜を有する長矩形状に形成する切断工程と、を含ん
    で、 長矩形状積層体をもって金属厚膜を金属支持体とした圧
    電振動子となすことを特徴とする機械−電気変換子の製
    造方法。
16. 【請求項１６】 少なくとも２つの分極された平板状の
    圧電体を各分極軸が対向して接合させて積層体を形成す
    る圧電体接合工程と、 接合体の少なくとも一方の主面を設定厚みに薄層化する
    第１の圧電体薄層化工程と、 該積層体の薄層化された側の主面に、設定厚みの金属層
    を形成する薄膜メッキ工程と、 金属層にマスキングして金属層の一部にさらに金属厚膜
    を形成する厚膜メッキ工程と、 該金属層を裏打ちにして、積層体の他方の主面を、先に
    薄層化された圧電体とほぼ同じ厚みに薄層化する第２の
    圧電体薄層化工程と、 積層体を切断して、長手方向の端部若しくは中央部に金
    属厚膜を有する長矩形状に形成する切断工程と、を含
    み、 長矩形状積層体をもって金属厚膜を金属支持体とした圧
    電振動子となすことを特徴とする機械−電気変換子の製
    造方法。
17. 【請求項１７】 圧電体接合工程において、前記２つの
    圧電体同士を、化学的直接接合法により、接合させる請
    求項１６に記載の機械−電気変換子の製造方法。