加速度传感器的制作方法

文档序号:6921123阅读:189来源:国知局
专利名称:加速度传感器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种加速度传感器,尤其涉及结构简单、能够容易制造, 且小型、加速度的检测灵敏度高的加速度传感器。
背景技术
以往以来,加速度传感器用于从外部向硬盘驱动器等电子设备施加的冲击的检测等中。作为该加速度传感器,例如如特开2005—315847号公 报中的公开,公知的有利用支承部件支承了贴合长条状的压电基板且在两 主面配置了电荷检测电极的压电振动元件的长边方向上的一端部的单端 支承结构。在使用压电振动元件的加速度传感器中,压电振动元件通过作用的加 速度而挠曲,由此在压电基板产生变形,利用两主面的电荷检测电极采集 通过压电效应产生的电荷,从而检测加速度。因此,根据支承所述压电振 动元件的长边方向上的一端部的单端支承结构的加速度传感器,与支承了 压电振动元件的长边方向上的两端的两端支承结构的加速度传感器相比, 能够增大作用的加速度引起的压电振动元件的挠曲,因此,能够得到更高 的加速度的检测灵敏度。然而,在特开2005_315847号公报中提出的加速度传感器中,形成 了在一个面开口的箱状盒的开口部设置具有贯通孔的固定框,将压电振动 元件插入所述贯通孔中而对位并固定的结构,因此,存在若干的问题。第一个问题是难以小型化这一点。由于是将压电振动元件插入了在箱 状盒的一面的开口部设置的固定框的贯通孔中的结构,所以在组装时,不 能准确地把握插入了贯通孔的压电振动元件的前端和盒的内壁面的间隔, 因此,不能减小设定压电振动元件的前端和盒的内壁面的间隔,导致难以 小型化。第二问题是结构复杂且难以制造这一点。由于形成为使用多个一面开口的箱状盒或在其设置的具有贯通孔的固定框等复杂形状的部件而组装 的复杂结构,因此,存在难以制造的问题。发明内容本发明是鉴于这样的以往技术的问题而做成的,其目的在于提供结构 简单、容易制造且小型、加速度的检测灵敏度高的加速度传感器。 本发明的第一加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成 的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两主面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面分别空 开间隔而配置;一对端面间隔部件,分别配置于所述一对主面保护部件的长边方向上 的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件及所 述一对主面保护部件的长边方向上的另一端的端面空开间隔而配置;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两侧面及所述一对主面保护部件和所述端面保护部件的两侧面;一对侧面保护部件,它们经由所述一对侧面间隔部件,与所述压电振 动元件、所述一对主面保护部件及所述端面保护部件的两侧面分别空开间 隔而配置。另外,本发明的第二加速度传感器,其特征在于,具备-压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一端的两主面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面分别空 开间隔而配置;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一端的两侧面及所述一对主面保护部件的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件及所述一对主面保护部件的两侧面分别空开间隔而配置;端面间隔部件,其配置于所述一对主面保护部件及所述一对侧面保护 部件的长边方向上的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件、所 述一对主面保护部件及所述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的 端面空开间隔而配置。进而,本发明的第三加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件的两侧面分别空 开间隔而配置;一对主面间隔部件,其分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的 一端的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件的两面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面及这些 两主面侧的所述一对侧面保护部件的两面分别空开间隔而配置;端面间隔部件,其配置于所述一对主面保护部件及所述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件、所 述一对主面保护部件及所述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的 端面空开间隔而配置。另外,本发明的第四加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成 的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件的两侧面分别空开间隔而配置;一对端面间隔部件,分别配置于所述一对侧面保护部件的长边方向上 的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件及所 述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的端面空开间隔而配置;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件和所述端面保护部 件的两面;矩形状的一对主面保护部件,它们经由所述一对主面间隔部件,与所 述压电振动元件的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件和所 述端面保护部件的两面分别空开间隔而配置。在本发明中,所述各电荷检测电极被引出在所述压电振动元件的长边方向上的一端的端面,在所述压电振动元件的一端的端面形成有与所述各电荷检测电极电连接的外部端子。在本发明中, 一电荷检测电极与第一外部端子电连接,另一电荷检测 电极与第二外部端子电连接,第一外部端子和第二外部端子相互离开而形成,第一外部端子形成为,从所述一电荷检测电极延伸至由包含所述压电13想平面和包含在接近一电荷检测电极的一侧的一主面保护部件上露出的面的第二假想平面所限定的第一交点线,且从所述一电荷检测电极延伸至由所述第一假想平面和包含在接近一电荷检测电极的一侧的一侧面保护部件上露出的面的第三假想平面所限定的第二交点线,第二外部端子形成为,从所述另一电荷检测电极延伸至所述第一交点 线,且从所述另一电荷检测电极延伸至所述第二交点线。本发明的第一加速度传感器的制造方法,其特征在于,包括-制作利用绝缘性粘接剂接合已极化的压电母基板而形成的压电振动 集合基板的工序,所述压电振动集合基板具有通过截断构成多个压电振动 元件的二维排列的多个矩形状的元件区域;在压电振动集合基板的两主面的、成为压电振动元件的长边方向上的 一端的位置形成通过截断构成主面间隔部件的主面间隔集合部件的工序;在各主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的主面保护 集合部件的工序;沿着元件区域的短边截断由压电振动集合基板、主面间隔集合部件及 主面保护集合部件构成的集合体,分离为呈元件区域的长边相接的状态的 长条状的第一集合基板体的工序;将多个第一集合基板体以使成为压电振动元件的部分的长边方向上 的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面的方式而层叠配置的工序;在主面保护集合部件的长边方向上的另一端的端面形成通过截断构 成端面间隔部件的端面间隔集合部件的工序;在端面间隔集合部件固定通过截断构成端面保护部件的端面保护集 合部件的工序;沿着在层叠的方向上观察为各元件区域的长边和其延长线,截断多个 第一集合基板体及端面保护集合部件,从而形成第二集合基板体的工序;在第二集合基板体中的压电振动元件的长边方向上的一端的两侧面 以及一对主面保护部件、端面保护集合部件、 一对主面间隔部件及端面间 隔集合部件的两侧面分别形成通过截断构成侧面间隔部件的侧面间隔集 合部件的工序;在各侧面间隔集合部件分别固定通过截断构成侧面保护部件的侧面 保护集合部件的工序;沿着主面保护部件彼此重叠的面,截断侧面间隔集合部件、侧面保护 集合部件、端面间隔集合部件及端面保护集合部件,获得各个加速度传感器片的工序;在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面形成外部端子的工序。 本发明的第二加速度传感器的制造方法,其特征在于,包括 制作利用绝缘性粘接剂接合己极化的压电母基板而形成的压电振动 集合基板的工序,所述压电振动集合基板具有通过截断构成多个压电振动元件的二维排列的多个矩形状的元件区域;在压电振动集合基板的两主面的、成为压电振动元件的长边方向上的 一端的位置形成通过截断构成主面间隔部件的主面间隔集合部件的工序;在各主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的主面保护 集合部件的工序;沿着元件区域的长边,截断由压电振动集合基板、主面间隔集合部件 及主面保护集合部件构成的集合体,分离为呈元件区域的短边相接的状态 的第三集合基板体的工序;将多个第三集合基板体以使成为压电振动元件的部分的与长边方向 垂直的宽度方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面的方式而 层叠配置的工序;在成为压电振动元件的部分的长边方向上的一端的两侧面及一对主 面保护集合部件和一对主面间隔部件的两侧面分别形成通过截断构成一 对侧面间隔部件的一对侧面间隔集合部件的工序;在各侧面间隔集合部件固定通过截断构成侧面保护部件的侧面保护 集合部件的工序;沿着在层叠的方向上观察为各元件区域的短边和其延长线,截断第三 集合基板体及侧面保护集合部件,从而形成第四集合基板体的工序;在第四集合基板体中的主面保护部件、侧面间隔集合部件及侧面保护 集合部件的长边方向上的另一端的端面,形成通过截断构成端面间隔部件 的端面间隔集合部件的工序;在端面间隔集合部件形成通过截断构成端面保护部件的端面保护集 合部件的工序;沿着主面保护部件彼此重叠的面,截断侧面间隔集合部件、侧面保护 集合部件、端面间隔集合部件及端面保护集合部件,获得各个加速度传感 器片的工序;在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面形成外部端子的工序。 本发明的第三加速度传感器的制造方法,其特征在于,包括-制作利用绝缘性粘接剂接合己极化的压电母基板而形成的长条状的 压电振动集合基板的工序,所述压电振动集合基板具有通过截断构成多个 压电振动元件的沿长边方向一维排列的多个矩形状的元件区域;在压电振动集合基板中,在成为压电振动元件的部分的长边方向上的一端的两侧面形成一对侧面间隔部件的工序;准备与压电振动集合基板相同厚度的、通过截断构成侧面保护部件的 侧面保护集合部件,在各侧面间隔部件以使压电振动集合基板的主面和侧 面保护集合基板的面成为同一面的方式来固定侧面保护集合部件,从而形成第五集合基板体的工序;在压电振动集合基板的成为压电振动元件的部分的长边方向上的一 端的两主面及一对侧面保护集合部件和一对侧面间隔部件的两面分别形 成通过截断构成主面间隔部件的主面间隔集合部件的工序;在各主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的主面保护 集合部件的工序;沿着从成为压电振动元件的部分的主面侧观察为各元件区域的短边 和其延长线,截断由压电振动集合基板、侧面间隔部件、侧面保护集合部 件、主面间隔集合部件及主面保护集合部件构成的集合体,从而分离为第 六集合基板体的工序;将多个第六集合基板体以使压电振动元件的长边方向上的一端彼此 及另一端彼此分别位于同一平面的方式而对准配置的工序;在第六集合基板体的主面保护部件及侧面保护部件的长边方向上的 另一端的端面形成通过截断构成端面间隔部件的端面间隔集合部件的工 序;在端面间隔集合部件固定通过截断构成端面保护部件的端面保护集 合部件的工序;
沿着主面保护部件彼此重叠的面,截断端面间隔集合部件及端面保护
集合部件,获得各个加速度传感器片的工序;
在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面形成外部端子的工序。
本发明的第四加速度传感器的制造方法,其特征在于,包括
制作利用绝缘性粘接剂接合已极化的压电母基板而形成的长条状的 压电振动集合基板的工序,所述压电振动集合基板具有通过截断构成多个 压电振动元件的沿长边方向一维排列的多个矩形状的元件区域;
在压电振动集合基板中,在成为压电振动元件的部分的长边方向上的 一端的两侧面形成一对侧面间隔部件的工序;
准备与压电振动集合基板相同厚度的、通过截断构成侧面保护部件的 侧面保护集合部件,在各侧面间隔部件以使压电振动集合基板的主面和侧 面保护集合部件的面成为同一面的方式来固定侧面保护集合部件,从而形 成第五集合基板体的工序;
沿着从成为压电振动元件的部分的主面侧观察为各元件区域的短边 和其延长线,截断第五集合基板体,从而形成第七集合基板体的工序;
将多个第七集合基板体以使压电振动元件的一主面彼此及另一主面 彼此位于同一平面,同时压电振动元件的长边方向上的一端彼此及另一端 彼此分别位于同一平面的方式而对准配置的工序;
在侧面保护部件的长边方向上的另一端的端面形成通过截断构成端 面间隔部件的端面间隔集合部件的工序;
准备与压电振动元件相同厚度的、通过截断构成端面保护部件的端面 保护集合部件,在端面间隔集合部件以使压电振动元件的主面及侧面保护 部件的面和端面保护集合部件的面成为同一面的方式来固定端面保护集 合部件的工序;
在压电振动元件的长边方向上的一端的两主面及侧面间隔部件、侧面 保护部件、端面间隔集合部件及端面保护集合部件的两面分别形成通过截 断构成主面间隔部件的主面间隔集合部件的工序;
在主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的主面间隔集合部件的工序;
沿着侧面保护基板彼此重叠的面,截断主面间隔集合部件、主面保护 集合部件、端面间隔集合部件及端面保护集合部件,获得各个加速度传感 器片的工序;
在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面形成外部端子的工序。 根据本发明的加速度传感器可知,形成为压电振动元件的长边方向上 的一端由在压电振动元件的两主面分别配置的一对主面间隔部件支承的 单端支承结构,因此,与两端支承结构的加速度传感器相比,基于加速度 的压电振动元件的挠曲变大,从而,能够得到加速度的检测灵敏度高的加 速度传感器。
另外,根据本发明的加速度传感器可知,利用一对主面间隔部件、一 对侧面间隔部件及端面间隔部件,在压电振动元件的周围确保用于使压电 振动元件振动所需的空间(以下,称为振动空间),因此,能够利用一对 主面间隔部件、 一对侧面间隔部件及端面间隔部件的各自的厚度,容易地 设定在压电振动元件的周围确保的振动空间的大小。由此,能够将在压电 振动元件的周围确保的振动空间的大小容易地设定为必要最小限度,能够 得到小型的加速度传感器。尤其是,在所述以往的加速度传感器中,难以 减小压电振动元件的长边方向上的未被支承的一侧的端部和盒内壁的间 隔,但根据本发明的加速度传感器,能够利用在与压电振动元件的长边方 向上的另一端的端面同一平面上配置的端面间隔部件的厚度,将压电振动 元件的长边方向上的另一端和端面保护部件的间隔容易地设定为最小限 度。
进而,根据本发明的加速度传感器可知,利用一对主面间隔部件、一 对侧面间隔部件及端面间隔部件,在压电振动元件的整个周围确保振动空 间,因此,在一对主面保护部件、 一对侧面保护部件及端面保护部件上完 全不需要用于确保振动空间的凹部,因此,能够简单化这些部件的形状。 由此,能够利用具有简单形状的部件来构成加速度传感器,从而,能够得 到结构简单且制造容易的加速度传感器。
进而,根据本发明的加速度传感器可知,外部端子形成于电荷检测电 极被引出的压电振动元件的长边方向上的一端的端面,因此,不需要进行
18用于向另一端延伸出的导线电极的配置或电极图案的围绕,能够小型化, 且结构简单而制造容易。
进而,根据本发明的加速度传感器可知,第一外部端子从一电荷检测 电极延伸至与压电振动元件的主面对置的加速度传感器的一主面侧,并且 延伸至与该一主面邻接并与加速度传感器的一端的端面相连的加速度传 感器的一侧面侧,第二端子从另一电荷检测电极延伸至所述加速度传感器 的一主面侧,并且延伸至所述加速度传感器的一侧面侧,因此,无论加速 度传感器安装于所述一主面还是安装于所述一方侧面,均能够经由各外部 端子采集来自压电振动元件的电信号。从而,能够以无论加速度检测轴方 向相对于安装面为垂直方向还是水平方向,均可由一个端子图案检测任意 方向的加速度的方式来配置加速度传感器。
进而,根据本发明的加速度传感器的制造方法可知,能够以一次的制 造工艺,制造多个加速度的检测灵敏度高、小型、结构简单且制造容易的 加速度传感器。


本发明的目的、特色及优点通过下述详细的说明和附图,变得更明确。 图1是示意性表示本发明的第一加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。
图2A是示意性表示卸下了图1所示的加速度传感器的外部端子的状 态的主视图,图2B是图1的A—A,线剖面图,图2C是图1的B—B,线剖面图。
图3是示意性表示图1所示的加速度传感器中使用的压电振动元件的 外观立体图。
图4是图3所示的压电振动元件的分解立体图。 图5是压电振动元件的主视图。
图6是示意性表示图1所示的加速度传感器的主视图。 图7是示意性表示本发明的第二加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。
图8A是示意性表示卸下了图7所示的加速度传感器的外部端子的状态的主视图,图8B是图7的C一C '线剖面图,图8C是图7的D—D'
线剖面图。
图9是示意性表示本发明的第三加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。
图10A是示意性表示卸下了图9所示的加速度传感器的外部端子的状 态的主视图,图10B是图9的E—E '线剖面图,图10C是图9的F—F'
线剖面图。
图11是示意性表示本发明的第四加速度传感器的实施方式的一例的 外观立体图。
图12A是示意性表示卸下了图11所示的加速度传感器的外部端子41 的状态的主视图,图12B是图11的G—G '线剖面图,图12C是图11的 H—H,线剖面图。
图13A是示意性表示本发明的第一加速度传感器的实施方式的另一例 的外观立体图,图13B是用于说明图13A所示的加速度传感器的结构的 示意性主视图。
图14A及图14B是示意性表示本发明的第一加速度传感器的实施方式 的再一例的示意性主视图。
图15A 图15L是表示本发明的第一加速度传感器的制造工序的立体图。
图16A 图16L是表示本发明的第二加速度传感器的制造工序的立体图。
图17A 图17K是表示本发明的第三加速度传感器的制造工序的立体图。
图18A 图18K是表示本发明的第四加速度传感器的制造工序的立体图。
具体实施例方式
以下,参照附图,详细说明本发明的适合的实施方式。 以下,参照附图的同时,详细说明本发明的加速度传感器。 (实施方式的第一例)
20图1是示意性表示本发明的第一加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。图2A是示意性表示卸下了图1所示的加速度传感器的外部端
子41a、 41b的状态的主视图,图2B是图1的A—A,线剖面图,图2C是 图1的B—B,线剖面图。图3是示意性表示图1所示的加速度传感器中使 用的压电振动元件的外观立体图。图4是图3所示的压电振动元件的分解 立体图。图5是压电振动元件的主视图。图6是示意性表示图l所示的加 速度传感器的主视图。还有,在图6中,为了便于理解外部端子41a、 41b 和电荷检测电极15a、 15b的位置关系,划出剖面线而示出。
如图1及图2A 图2C所示,本例的加速度传感器具有压电振动元 件10;在压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面分别配置的一对 主面间隔部件21a、 21b;矩形状的一对主面保护部件31a、 31b,它们长 边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的长边方向上的一端 及另一端的端面分别位于同一平面,且经由一对主面间隔部件21a、 21b 与压电振动元件10的两主面分别空开间隔而配置。另外,本例的加速度 传感器具有在一对主面保护部件31a、 31b的长边方向上的另一端的端 面分别配置的一对端面间隔部件22a、 22b;经由端面间隔部件22a、 22b, 与压电振动元件10及一对主面保护部件31a、 31b的长边方向上的另一端 的端面分别空开间隔而配置的端面保护部件32。进而,本例的加速度传感 器具有在压电振动元件10的长边方向上的一端的两侧面及一对主面保 护部件31a、 31b、端面保护部件32、 一对主面间隔部件21a、 21b及一对 端面间隔部件22a、22b的两侧面分别配置的一对环状的侧面间隔部件23a、 23b;经由一对侧面间隔部件23a、 23b与压电振动元件10、 一对主面保护 部件31a、 31b、端面保护部件32、 一对主面间隔部件21a、 21b及一对端 面间隔部件22a、 22b的两侧面分别空开间隔而配置的一对侧面保护部件 33a、 33b。还有,压电振动元件10, 一对主面间隔部件21a、 21b、 一对 主面保护部件31a、 31b、 一对端面间隔部件22a、 22b及端面保护部件32 的两侧面分别位于同一平面上。
这样,在本例的加速度传感器中,利用一对主面间隔部件21a、 21b 及隔着它们的一对主面保护部件31a、 31b夹持压电振动元件10的长边方 向上的一端的两主面,形成为单端支承结构的加速度传感器。另外,使用于本例的加速度传感器的压电振动元件10如图3 图5所
示,其是矩形平板状的一对压电基板lla、 lib沿厚度方向层叠而成的压 电振动元件,具有在其两主面分别配置有电荷检测电极15a、 15b的结构。 进而,在使用于本例的加速度传感器的压电振动元件10中,在一对压电 基板lla、 lib的相互对置的一侧的主面也分别配置有电荷检测电极15a、 15b,在其间经由绝缘性粘接剂19而沿厚度方向层叠。还有,在各压电基 板lla、 llb中,在其两主面形成的电荷检测电极15a、 15b配置为经由压 电基板lla、 llb—部分相互对置。另外,电荷检测电极15a、 15b在压电 振动元件10的长边方向上的一端的端面,相互向宽度方向的相反侧引出, 与如图1及图6所示的外部端子41a、 41b分别连接。在本实施方式中, 外部端子41a、 41b沿着从一主面保护部件31b朝向另一主面保护部件31a 的方向以相互平行且相互离开的方式而形成于加速度传感器的长边方向 上的一端的端面。
对于具有这样的结构的本例的加速度传感器而言,在具有与压电振动 元件10的主面垂直的方向的成分的加速度作用的情况下,以压电振动元 件10被一对主面间隔部件21a、 21b夹持而支承的部分为支点沿厚度方向 挠曲,由此,在压电基板lla、 lib发生变形,从而,能够利用电荷检测 电极15a、 15b采集由压电效应产生的电荷。这样,能够将与作用的加速 度对应的电信号通过与电荷检测电极15a、 15b分别连接的外部端子41a、 41b向外部输出,因此,作为加速度传感器发挥功能。这样,外部端子41a、 41b形成于电荷检测电极15a、 15b被引出的压电振动元件10的长边方向 上的一端的端面、即加速度传感器的长边方向上的一端的端面,因此,不 需要进行用于向另一端延出的导线电极的配置或电极图案的围绕,从而, 能够实现小型化、结构简单且制造容易。
还有,在加速度传感器向电路基板等安装时,在压电振动元件10的 主面与安装面平行的情况下,能够检测具有与安装面垂直的方向的成分的 加速度,在压电振动元件10的主面与安装面垂直的情况下,能够检测具 有与安装面平行且与压电振动元件10的主面垂直的方向的成分的加速度。
根据本例的加速度传感器可知,形成为压电振动元件10的长边方向 上的一端被在两主面分别配置的一对主面间隔部件21a、 21b及隔着它们的一对主面保护部件31a、 31b夹持并支承的单端支承结构,因此,与两 端支承结构的加速度传感器相比,加速度引起的压电振动元件10的挠曲
变大,因此,能够得到加速度的检测灵敏度高的加速度传感器。
另外,根据本例的加速度传感器可知,对于用于使压电振动元件10 振动所需的空间即振动空间而言,由一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端 面间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b将其确保于压电振动 元件10的周围,因此,能够利用一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面 间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度,容易地设定在 压电振动元件10的周围确保的振动空间的大小。由此,能够将在压电振 动元件10的周围确保的振动空间的大小容易地设定为必要最小限度,从 而,能够得到小型的加速度传感器。尤其是,关于压电振动元件10的长 边方向上的另一端和端面保护部件32的间隔,也能够利用一对端面间隔 部件22a、 22b的厚度容易地设定,因此,能够将其设定为最小限度,该 一对端面间隔部件22a、 22b配置于一对主面保护部件31a、 31b的长边方 向上的另一端的端面,该一对主面保护部件31a、 31b位于与压电振动元 件10的长边方向上的另一端的端面为同一平面上。
进而,根据本例的加速度传感器可知,利用一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b,在压电 振动元件10的整个周围确保振动空间,因此,在一对主面保护部件31a、 31b、 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32上完全不需要用于 确保振动空间的凹部,因此,能够简单化这些的形状。在图1及图2A 图2C所示的本例的加速度传感器中, 一对主面保护部件31a、 31b、 一对 侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32均形成为矩形平板状,同样能 够利用具有简单形状的部件来构成包括矩形平板状的压电振动元件10的 加速度传感器,因此,能够得到结构简单且制造容易的加速度传感器。进 而,通过利用使一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b 及一对侧面间隔部件23a、 23b固化的粘接剂而形成,能够仅由矩形平板 状的部件及粘接剂构成加速度传感器,进而,能够得到结构简单且制造容 易的加速度传感器。
在本例的加速度传感器中, 一对压电基板lla、 llb例如由锆钛酸铅或钛酸铅等压电陶瓷材料形成,其形状形成为,例如长度为0.5 5mm左右, 宽度为0.2mm lmm左右,厚度为0.1mm lmm左右的长条状,且分别 沿厚度方向被极化。这样的压电基板lla、 lib通过如下所述的方式而制 成通过向原料粉末中添加粘合剂而压制的方法、或使用球磨机将原料粉 末与水或分散剂混合后干燥,添加粘合剂、溶剂、增塑剂等,利用刮刀而 成形的方法等来形成为片状,根据需要将其层叠压制后,例如在1100。C 140(TC左右的峰值温度下烧成,从而形成基板,再在其厚度方向上,在例 如60'C 15(TC左右的温度下,施加3kV/mm 15kV/mm左右的电压,实 施极化处理,由此,能够制作。
电荷检测电极15a、 15b例如由金、银、铜、铬、镍、锡、铅、铝等良 良导电性的金属构成,其厚度例如为0.1pm 3pm左右,形成为经由压电 基板lla、 llb其一部分相互对置。这样的电荷检测电极15a、 15b可以通 过如下所述的方式而制成通过利用以往公知的真空镀敷或溅射法等,将 金属材料被覆于压电基板lla、 lib的两主面,或利用以往公知的印刷法 等将含有所述金属材料的规定的导体糊剂涂敷为规定图案,再将其在高温 下烧结,从而形成。
作为绝缘性粘接剂19,例如可以使用玻璃布基材环氧树脂、无机玻璃、 环氧树脂等绝缘材料。例如可以是,在使用作为在玻璃纤维之间浸渗环氧 树脂的半固化片的玻璃布基材环氧树脂的情况下,在两主面形成有电荷检 测电极15a、 15b的一对压电基板lla、 lib之间夹入玻璃布基材环氧树脂, 通过在加压的同时加热,将环氧树脂压縮为规定的厚度而固化。另外可以 是,在使用无机玻璃的情况下,利用印刷法将玻璃糊剂涂敷于在两主面形 成有电荷检测电极15a、 15b的一对压电基板lla、 lib之间后将其重叠, 通过在施加荷重的同时使用烧成炉,进行熔融一体化。烧成炉的峰值温度 为30(TC 70(TC左右即可,另外通过使用真空炉进行烧成,能够抑制向玻 璃中的气泡的混入。但是,在30(TC以上的温度下进行接合时,压电基板 lla、 llb的极化消失,因此,需要在接合后再次进行极化处理。
一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b及一对侧 面间隔部件23a、 23b具有在压电振动元件10的周围确保振动空间,利用 各自的厚度确定振动空间的大小的功能。各自的厚度根据加速度传感器的小型化的必要性的程度或能够实现的尺寸精度等而适当地设定,但在本例 的加速度传感器中,需要由仅在压电振动元件10的长边方向上的一端配
置的一对主面间隔部件21a、 21b来确保压电振动元件10的两主面和一对 主面保护部件31a、 31b的间隔。因此,在本例的加速度传感器中,优选 将一对主面间隔部件21a、21b的厚度设定为比一对端面间隔部件22a、22b 及一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度厚,由此,能够可靠地确保压电振 动元件10的两主面的外侧的振动空间,同时能够将加速度传感器小型化 至极限。另外,在本例的加速度传感器中,压电振动元件10因作用于加 速度传感器的加速度而沿厚度方向挠曲振动,因此,在压电振动元件10 的厚度方向上,必要的振动空间大于长边方向及宽度方向,因此,优选将 一对主面间隔部件21a、 21b的厚度设定为比一对端面间隔部件22a、 22b 及一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度厚,由此,能够可靠地确保压电振 动元件10的两主面的外侧的振动空间,同时能够将加速度传感器极其小 型化。从而, 一对主面间隔部件21a、21b的厚度例如设定为60^im 100|im 左右, 一对端面间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度 例如设定为20pm 5(^m左右。另外,为了可靠地确保压电振动元件10 的两主面的外侧的振动空间,以及为了牢固地支承压电振动元件10的两 主面,优选的是,例如在压电振动元件10的从长边方向的一端开始的 0.5mm lmm左右的范围内的两主面形成一对主面间隔部件21a、 21b。进 而,通过将主面间隔部件21a、 21b的弹性模量减小为比主面保护部件31a、 31b的弹性模量小,使得在压电振动元件10被一对主面间隔部件21a、 21b 夹持的区域内也变得容易挠曲,在各一对压电基板lla、 lib中发生变形 的区域增加,因此,能够提高加速度的检测灵敏度。
作为这样的一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b 及一对侧面间隔部件23a、 23b,可以使用各种陶瓷或合成树脂等绝缘性材 料,但通过使用绝缘性的粘接剂,能够大幅度简略化制造工序。尤其是, 通过使用树脂浸渗碳纤维或玻璃纤维的半固化片或具有半固化状态(B阶 段)的粘接剂,在压电振动元件10的周围容易地形成期望的大小的振动 空间。例如,在使用热固化型的环氧系粘接剂的情况下,例如使用印刷法 在应接合的部件的一侧的粘接面涂敷后,在5(TC 7(TC左右的温度下保持
251小时 2小时左右,形成为半固化状态,贴合应接合的部件的另一侧,
并根据需要调节部件间的间隔后,在10(TC 20(TC左右的温度下保持1 小时 2小时左右,正式固化即可。
一对主面保护部件31a、 31b、端面保护部件32及一对侧面保护部件 33a、 33b具有在压电振动元件10的周围确保由一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度 确定的振动空间,来保护压电振动元件10的功能。另外, 一对主面保护 部件31a、 31b还同时具有经由一对主面间隔部件21a、 21b支承压电振动 元件10的两主面的功能,因此,优选厚度比一对侧面保护部件33a、 33b 及端面保护部件32厚,由此,能够可靠地支承压电振动元件10,同时能 够尽量小型化加速度传感器。从而, 一对主面保护部件31a、 31b的厚度 例如设定为0.6mm 0.8mm左右, 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保 护部件32的厚度例如设定为0.15mm 0.2mm左右。
作为这样的主面保护部件31a、 31b、端面保护部件32及侧面保护部 件33a、 33b,可以使用各种陶瓷或合成树脂等绝缘性材料,但优选使用绝 缘性、耐湿性、耐热性、粘接性等优越的环氧系树脂。例如,可以适当地 使用三井化学(株)制"EPOX"(注册商标)等。
作为外部端子41a、 41b,例如可以使用在树脂中含有导电性填料的导 电性粘接剂。作为导电性粘接剂中的导电性填料,优选银、铜等导电性良 好的填料。另外,作为导电性粘接剂中的粘接树脂,为了防止压电基板ll 的极化的消失,优选在小于30(TC的条件下固化,例如可以适当地使用环 氧系树脂等。
(实施方式的第二例)
图7是示意性表示本发明的第二加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。图8A是示意性表示卸下了图7所示的加速度传感器的外部端 子41a、 41b的状态的主视图,图8B是图7的C一C'线剖面图,图8C是 图7的D—D'线剖面图。还有,在本例中,仅说明基本的结构,关于与 实施方式的第一例相同的结构要件,使用相同的参照符号,省略重复的说 明。
如图7及图8A 图8C所示,本例的加速度传感器具有压电振动元件10;在压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面分别配置的一对
主面间隔部件21a、 21b;矩形状的一对主面保护部件31a、 31b,它们长 边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的长边方向上的一端 及另一端的端面分别位于同一平面上,且经由一对主面间隔部件21a、21b, 与压电振动元件10的两主面分别空开间隔而配置。另外,本例的加速度 传感器具有在压电振动元件10的长边方向上的一端的两侧面及一对主 面保护部件31a、 31b和一对主面间隔部件21a、 21b的两侧面分别配置的 一对侧面间隔部件23a、 23b;矩形状的一对侧面保护部件33a、 33b,它 们长边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的长边方向上的 一端及另一端的端面分别位于同一平面上,且经由一对侧面间隔部件23a、 23b,与压电振动元件IO、 一对主面保护部件31a、 31b及一对主面间隔部 件21a、 21b的两侧面分别空开间隔而配置。进而,本例的加速度传感器 具有在一对主面保护部件31a、 31b及一对侧面保护部件33a、 33b的长 边方向上的另一端的端面配置的环状的端面间隔部件22;经由端面间隔部 件22,与压电振动元件IO、 一对主面保护部件31a、 31b及一对侧面保护 部件33a、 33b的长边方向上的另一端的端面空开间隔而配置的端面保护 部件32。还有,压电振动元件IO、 一对主面间隔部件21a、 21b及一对主 面保护部件31a、 31b的两侧面分别位于同一平面上。
根据具有这样的结构的本例的加速度传感器可知,与所述实施方式的 第一例的加速度传感器相同地为单端支承结构,因此,基于压电振动元件 10的加速度的检测灵敏度高,另外,由一对主面间隔部件21a、 21b、端 面间隔部件22及一对侧面间隔部件23a、 23b,在压电振动元件10的周围 确保振动空间,因此,能够小型化,进而,在一对主面保护部件31a、 31b、 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32上完全不需要用于确保振 动空间的凹部,因此,能够得到结构简单且制造容易的加速度传感器。 (实施方式的第三例)
图9是示意性表示本发明的第三加速度传感器的实施方式的一例的外 观立体图。图IOA是示意性表示卸下了图9所示的加速度传感器的外部端 子41a、 41b的状态的主视图,图10B是图9的E—E,线剖面图,图10C 是图9的F—F'线剖面图。还有,在本例中,仅说明基本的结构,关于与实施方式的第一例及第二例相同的结构要件,使用相同的参照符号,省 略重复的说明。
如图9及图10A 图IOC所示,本例的加速度传感器具有压电振动 元件10;在压电振动元件10的长边方向上的一端的两侧面分别配置的一
对侧面间隔部件23a、 23b;矩形状的一对侧面保护部件33a、 33b,它们 长边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的长边方向上的一 端及另一端的端面分别位于同一平面上,且经由一对侧面间隔部件23a、 23b与压电振动元件IO的两侧面分别空开间隔而配置。另外,本例的加速 度传感器具有在压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面及这些 两主面侧的一对侧面保护部件33a、 33b和一对侧面间隔部件23a、 23b的 两面分别配置的一对主面间隔部件21a、 21b;矩形状的一对主面保护部件 31a、 31b,它们长边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的 长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一平面上,且经由一对主面 间隔部件21a、 21b与压电振动元件10的两主面及这些两主面侧的一对侧 面保护部件33a、 33b和一对侧面间隔部件23a、 23b的两面分别空开间隔 而配置。还有,压电振动元件10的两主面及这些两主面侧的一对侧面间 隔部件23a、 23b和一对侧面保护部件33a、 33b的两面分别位于同一平面 上。进而,本例的加速度传感器具有在一对主面保护部件31a、 31b及 一对侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另一端的端面配置的环状的 端面间隔部件22;经由端面间隔部件22,与压电振动元件IO、 一对主面 保护部件31a、 31b及一对侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另一端 的端面空开间隔而配置的端面保护部件32。
根据具有这样的结构的本例的加速度传感器可知,与所述实施方式的 第一、第二例的加速度传感器相同地为单端支承结构,因此,基于压电振 动元件10的加速度的检测灵敏度高,另外,利用一对主面间隔部件21a、 21b、端面间隔部件22及一对侧面间隔部件23a、 23b,在压电振动元件 IO的周围确保振动空间,因此,能够小型化,进而,在一对主面保护部件 31a、 31b、 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32上完全不需要 用于确保振动空间的凹部,因此,能够得到结构简单且制造容易的加速度 传感器。
28另外,在本例的加速度传感器中, 一对主面间隔部件21a、 21b不仅在 压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面,而且在这些两主面侧的 一对侧面保护部件33a、 33b的两面分别在压电振动元件10的整个长边方 向的范围内配置,且一对侧面保护部件33a、 33b的配置有一对主面间隔 部件21a、 21b的两面与压电振动元件10的两主面分别位于同一平面上。 由此,能够在整个长边方向的压电振动元件10的两主面的外侧可靠地确 保与一对主面间隔部件21a、 21b的厚度相称的振动空间,因此,能够容 易且可靠地确保因作用的加速度而压电振动元件10挠曲振动的方向上的、 压电振动元件10的两主面的外侧的振动空间。 (实施方式的第四例)
图11是示意性表示本发明的第四加速度传感器的实施方式的一例的 外观立体图。图12A是示意性表示卸下了图11所示的加速度传感器的外 部端子41a、 41b的状态的主视图,图12B是图11的G—G '线剖面图, 图12C是图11的H—H,线剖面图。还有,在本例中,仅说明基本的结构, 关于与实施方式的第一 第三例相同的结构要件,使用相同的参照符号, 省略重复的说明。
如图11及图12A 图12C所示,本例的加速度传感器具有压电振 动元件10;在压电振动元件10的长边方向上的一端的两侧面分别配置的 一对侧面间隔部件23a、 23b;矩形状的一对侧面保护部件33a、 33b,它 们长边方向上的一端及另一端的端面与压电振动元件10的长边方向上的 一端及另一端的端面分别位于同一平面上,且经由一对侧面间隔部件23a、 23b与压电振动元件IO的两侧面分别空开间隔而配置。另外,本例的加速 度传感器具有在一对侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另一端的 端面分别配置的一对端面间隔部件22a、 22b;经由端面间隔部件22a、 22b, 与压电振动元件10及一对侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另一端 的端面空开间隔而配置的端面保护部件32。进而,本例的加速度传感器具 有在压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面及这些两主面侧的 一对侧面保护部件33a、 33b、端面保护部件32、 一对侧面间隔部件23a、 23b及一对端面间隔部件22a、 22b的两面分别配置的一对环状的主面间隔 部件21a、 21b;经由一对主面间隔部件21a、 21b,与压电振动元件10的两主面及这些两主面侧的一对侧面保护部件33a、 33b、端面保护部件32、 一对侧面间隔部件23a、 23b及一对端面间隔部件22a、 22b的两面空开间 隔而配置的矩形状的一对主面保护部件31a、 31b。
根据具有这样的结构的本例的加速度传感器可知,与所述实施方式的 第一 第三例的加速度传感器相同地为单端支承结构,因此,基于压电振 动元件10的加速度的检测灵敏度高,另外,利用一对主面间隔部件21a、 21b、 一对端面间隔部件22a、 22b及一对侧面间隔部件23a、 23b,在压电 振动元件10的周围确保振动空间,因此,能够小型化,进而,在一对主 面保护部件31a、 31b、 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32上 完全不需要用于确保振动空间的凹部,因此,能够得到结构简单且制造容 易的加速度传感器。
另外,在本例的加速度传感器中, 一对主面间隔部件21a、 21b不仅在 压电振动元件10的长边方向上的一端的两主面,而且在这些两主面侧的 一对侧面保护部件33a、33b及端面保护部件32的两面的整体上分别配置, 且一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32的配置有一对主面间隔 部件21a、 21b的两面与压电振动元件10的两主面分别位于同一平面上。 由此,能够在整个长边方向上的压电振动元件10的两主面的外侧可靠地 确保与一对主面间隔部件21a、 21b的厚度相称的振动空间,因此,能够 容易且可靠地确保因作用的加速度而压电振动元件10挠曲振动的方向上 的、压电振动元件10的两主面的外侧的振动空间。 (实施方式的第五例)
图13A是示意性表示本发明的第一加速度传感器的实施方式的另一例 的外观立体图,图13B是用于说明图13A所示的加速度传感器的结构的 示意性主视图。还有,在图13A及图13B中,为了便于理解结构,省略 了图l所示的外部端子41a、 41b。另外,在本例中,仅说明与所述第一例 不同的方面,关于相同的结构要件,使用相同的参照符号,省略重复的说 明。
如图13A所示,本例的加速度传感器中的特征性部分在于,压电振动 元件10的主面相对于加速度传感器的四个侧面倾斜。
根据本例的加速度传感器可知,作为能够检测的加速度的方向的与压电振动元件10的主面垂直的方向相对于与压电振动元件10的长边方向上 的两端面正交的加速度传感器的四个侧面分别倾斜,因此,在将所述四个 侧面中的任一个作为加速度传感器的安装面的情况下,与压电振动元件10 的主面垂直的方向也相对于安装面倾斜。从而,与安装面水平的方向的加 速度及垂直的方向的加速度两者均具有与压电振动元件10的主面垂直的 方向的成分,因此,能够检测出与安装面水平的方向的加速度及垂直的方 向的加速度这两者。
还有,如图11B所示,本例的加速度传感器通过用J一J'线、K一K' 线、L一L'线、M—M'线截断所述实施方式的第一例的加速度传感器而容 易地得到。另外,在本例的加速度传感器中, 一对主面保护部件31a、 31b 及一对侧面保护部件33a、 33b的与压电振动元件10对置的面的形状也为 矩形状。另外,关于所述实施方式的第二 第四例的加速度传感器,也可 以如本例一样容易地变形。 (变形例)
本发明不限定于所述实施方式的例子,可以在不脱离本发明的宗旨的 范围内进行各种变更或改进。
例如,在所述实施方式的例子中,示出了将电荷检测电极15a、 15b 两者引出在加速度传感器的长边方向上的一端的端面,将其与在该端面配 置的外部端子41a、 41b分别连接的例子,但将外部端子41a、 41b的一方 配置于加速度传感器的长边方向上的另一端的端面,经由内部配线导体将 其与电荷检测电极15a、 15b的一方连接也无妨。另外,在那样的情况下 等,也可以在一对主面间隔部件21a、 21b、 一对侧面间隔部件23a、 23b 或端面间隔部件22、 22a、 22b的一部分上设置由导电性材料构成的导电 部,将该导电部作为内部配线导体的一部分来利用。例如,在图1及图2A 图2C所示的实施方式的第一例的加速度传感器中,也可以在一对侧面保 护部件33a、33b的一方的与压电振动元件10对置的面形成内部配线图案, 经由一对侧面间隔部件23a、 23b的一方的导电部连接该内部配线图案和 电荷检测电极15a、 15b的一方,并利用内部配线图案,引出在加速度传 感器的长边方向上的另一端的端面后,与在该端面配置的外部端子41a、 41b的一方连接。由此,能够在长边方向上的两端的端面形成外部端子41a、41b,因此,能够得到防止了外部端子41a、 41b之间的焊锡等引起的电短
路的可靠性高的加速度传感器。
另外,在所述实施方式的例子中,仅在加速度传感器的长边方向上的
端面配置了外部端子41a、 41b,但在与该端面正交的加速度传感器的四个 侧面中的任一个上配置外部端子41a、 41b也无妨。
进而,在所述实施方式的例子中,示出了一对压电基板lla、 llb沿厚 度方向层叠而构成压电振动元件10的例子,但更多的压电基板lla、 lib 沿厚度方向层叠而构成压电振动元件10也无妨。
另外,在所述实施方式的例子中,示出了在两主面形成有电荷检测电 极15a、 15b的一对压电基板lla、 llb经由绝缘性粘接剂19接合而构成压 电振动元件10的例子,但可以为多个压电基板和电荷检测电极交替层叠 并一体化而构成的压电振动元件10,也可以为在多个压电基板沿厚度方向 层叠的层叠体的两主面上配置一对电荷检测电极15a、 15b而构成的压电 振动元件10。还有,在这些情况下,相邻的压电基板的极化方向彼此相反。
进而,例示了一对主面间隔部件21a、 21b、 一对侧面间隔部件23a、 23b及端面间隔部件22、 22a、 22b还具有它们介入的各部件之间的粘接固 定或气密密封的功能的结构,但在这些间隔部件中使用球状或棒状、碎片 状等微小的间隔部件也可。在那种情况下,在压电振动元件10、 一对主面 保护部件31a、 31b、 一对侧面保护部件33a、 33b及端面保护部件32之间 的粘接固定或气密密封中合用粘接剂或密封件等,在其中配置间隔部件也 可。
进而,外部端子41a、 41b沿着从一主面保护部件31b朝向另一主面保 护部件31a的方向以相互平行且相互离开的方式形成于加速度传感器的长 边方向上的一端的端面,但并不限定于此。图14A及图14B是示意性表 示本发明的第一加速度传感器的实施方式的再一例的主视图。还有,在图 中,为了便于理解外部端子41a、 41b和电荷检测电极15a、 15b的位置关 系,划出剖面线而示出。
如图14A及图14B所示,第一外部端子41b形成为矩形状,第二外部 端子41a形成为大致L字状也可。更具体来说, 一电荷检测电极15b与第 一外部端子41b电连接,另一电荷检测电极15a与第二外部端子41a电连
32接。第一外部端子41b和第二外部端子41a相互离开地形成于加速度传感 器的长边方向上的一端的端面。第一外部端子41b形成为,从一电荷检测 电极15b延伸至限定加速度传感器的长边方向上的一端的端面的第一交点 线1及第二交点线L2。第一交点线Ll由包含压电振动元件10的长边方 向上的一端的端面的第一假想平面、和包含在接近一电荷检测电极15b的 一侧的一主面保护部件31b上露出的面的第二假想平面所限定。第二交点 线L2由所述第一假想平面、和包含在接近一电荷检测电极15b的一侧的 一侧面保护部件33b上露出的面的第三假想平面所限定。第二外部端子41a 形成为,从另一电荷检测电极15a延伸至第一交点线Ll,且从另一电荷检 测电极15a延伸至第二交点线L2。
在本实施方式中,第一交点线L1及第二交点线L2正交。g卩,第一交 点线Ll相对于图示的加速度传感器的加速度检测轴方向垂直,第二交点 线L2相对于图示的加速度传感器的加速度检测轴方向水平。如图14A所 示,通过使第一交点线Ll与安装面平行地配置加速度传感器,使得加速 度传感器能够检测与安装面垂直的方向的加速度,能够经由外部端子41a、 41b向外部输出电信号。另外,如图14B所示,通过使第二交点线L2与 安装面平行地配置加速度传感器,使得加速度传感器能够检测与安装面水 平的方向的加速度,能够经由外部端子41a、 41b向外部输出电信号。这 样,无论在与端面垂直且包含第一交点线L1的一主面安装加速度传感器, 还是在与端面垂直且包含第二交点线L2的一侧面安装加速度传感器,均 能够经由各外部端子采集来自压电振动元件的电信号。从而,能够配置这 样的加速度传感器无论加速度检测轴方向是相对于安装面的垂直方向还 是水平方向,均能够由一个端子图案检测出任一个方向的加速度。
还有,在本实施方式中,第一外部端子41b形成为矩形状,第二外部 端子41a形成为大致L字状。然而,第一外部端子41b形成为,从一电荷 检测电极15b朝向第一交点线Ll及第二交点线L2延伸,另外,第二外部 端子41a形成为,从另一电荷检测电极15a朝向第一交点线Ll及第二交 点线L2延伸,只要如上所述地形成,外部端子41a、 41b的形状就不限定 于图示的形状。 (具体例)其次,关于本发明的加速度传感器的具体例,将图1及图2A 图2C
所示的实施方式的第一例的加速度传感器作为例子进行说明。
首先,向锆钛酸铅的原料粉末中添加粘合剂并压制,在120(TC的峰值 温度下烧成,得到压电体的块体。
其次,使用线状锯来切割,进而使用研磨机,研磨两面,由此,制作 分割而构成压电基板lla、 lib的具有多个元件区域的压电母基板。压电 母基板的厚度为10(Him。
其次,使用溅射装置,在压电母基板的两主面形成构图而构成电荷检 测电极15a、 15b的金属薄膜。各金属薄膜形成为铬和银的双层结构,以 0.3(im的厚度形成铬薄膜后,在其上以0.3pm的厚度形成银薄膜。
其次,将在两主面形成有金属薄膜的压电母基板投入极化槽中,施加 300V的电压10秒钟,沿厚度方向极化处理压电母基板。
其次,使用网板印刷法,在金属薄膜的表面形成抗蚀剂图案后,将其 浸渍于蚀刻液中,进行金属薄膜的构图,然后,浸渍于甲苯中,除去抗蚀 剂,由此,在压电母基板的各元件区域的两主面形成了电荷检测电极15a、 15b。
其次,将在两主面的各元件区域形成有电荷检测电极15a、 15b的两张 压电母基板投入真空烤箱中,在两者之间介入玻璃布基材环氧树脂的半固 化片而贴合,在施加荷重的同时,在18(TC的温度下保持2小时而接合。 还有,半固化片的厚度成为O.lmm左右,两张压电母基板的极化的朝向彼 此相反地贴合。
其次,使用切割锯,沿各元件区域的边界,截断压电母基板,分割为 各个片,得到多个如图3 图5所示的压电振动元件10。还有,压电振动 元件10的形状是长度为3mm,宽度为0.5mm,厚度为0.3mm的矩形平板 状。
其次,在压电振动元件10的从长边方向上的一端的端部开始的lmm 的范围的两主面涂敷成为主面间隔部件21a、 21b的环氧树脂,在6(TC的 温度下保持1小时左右,形成为半固化状态。还有,一对主面间隔部件21a、 21b的厚度分别设定为100pm。
其次,使长度及宽度与压电振动元件10相同,厚度为0.6mm的矩形平板状的一对主面保护部件31a、 31b的、长边方向上的两端的端面与压 电振动元件10的长边方向上的两端的端面位于同一平面上,并将它们经
由半固化状态的一对主面间隔部件21a、 21b与压电振动元件10的两主面 空开间隔而对置地贴附,在15(TC的温度下保持1小时,正式固化主面间 隔部件21a、 21b,由此,进行固定。
其次,在一对主面保护部件31a、 31b的长边方向上的另一端部涂敷成 为一对端面间隔部件22a、 22b的环氧树脂,在6(TC的温度下保持1小时, 形成为半固化状态。还有, 一对端面间隔部件22a、 22b的厚度分别设定 为50|am。
其次,以经由半固化状态的一对端面间隔部件22a、 22b,与一对主面 保护部件31a、 31b的长边方向上的另一端及压电振动元件10的长边方向 上的另一端的端面空开间隔而对置的方式贴附端面保护部件32,在150°C 的温度下保持1小时,使一对端面间隔部件22a、 22b固化,由此,进行 固定。还有,端面保护部件32的形状形成为长度1.7mm、宽度0.5mm、 厚度0.2mm的矩形平板状。另外,使压电振动元件10、 一对主面间隔部 件21a、 21b、 一对主面保护部件31a、 31b、 一对端面间隔部件22a、 22b 及端面保护部件32的两侧面分别位于同一平面上。
其次,在压电振动元件10的长边方向上的另一端的两侧面及一对主 面保护部件31a、 31b、端面保护部件32、 一对主面间隔部件21a、 21b及 一对端面间隔部件22a、22b的两侧面分别涂敷成为一对侧面间隔部件23a、 23b的环氧树脂,在6(TC的温度下保持1小时左右,形成为半固化状态。 还有, 一对侧面间隔部件23a、 23b的厚度分别形成为50pm。
其次,以经由半固化状态的一对侧面间隔部件23a、 23b,与压电振动 元件IO、 一对主面保护部件31a、 31b、端面保护部件32、 一对主面间隔 部件21a、 21b及一对端面间隔部件22a、 22b空开间隔而对置的方式贴附 一对侧面间隔部件23a、 23b,在15(TC的温度下保持1小时,正式固化一 对侧面间隔部件23a、 23b,由此,进行固定而得到加速度传感器片。还有, 一对侧面保护部件33a、 33b的形状分别形成为长度3.25mm、宽度1.7mm、 厚度0.2mm的矩形平板状。
其次,以在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面上与引出在端
35面的电荷检测电极15a、 15b分别连接的方式涂敷成为一对外部端子41a、 41b的导电性树脂,在15(TC的温度下保持1小时,使其固化,由此,形 成一对外部端子41a、 41b,从而完成加速度传感器。还有,作为导电性树 脂,使用作为导电性填料含有银粒子的环氧树脂系的导电性粘接剂。 (制造方法的例子)
其次,以下说明通过一次的制造工艺来制造多个本发明的加速度传感 器的方法。在以下的说明中,各部件的材料、尺寸及处理与上述具体例相 同,省略详细的说明。
图15A 图15L是表示本发明的第一加速度传感器的制造工序的立体 图。首先,如图15A所示,制作压电振动集合基板IOA。压电振动集合基 板10A是在上述具体例中说明的、利用半固化片接合已极化的压电母基板 而形成有电荷检测电极15a、 15b的基板。该压电振动集合基板IOA具有 通过截断构成多个压电振动元件10的二维排列的多个矩形状的元件区域 10a。
其次,如图15B所示,在压电振动集合基板10A的两主面的、成为压 电振动元件10的长边方向上的一端的位置形成通过截断构成主面间隔部 件21a、 21b的主面间隔集合部件21A、 21B。
其次,如图15C所示,在各主面间隔集合部件21A、 21B固定通过截 断构成主面保护部件31a、 31b的主面保护集合部件31A、 31B。由此,形 成由压电振动集合基板10A、主面间隔集合部件21A、 21B及主面保护集 合部件31A、 31B构成的集合体50。
其次,如图15D所示,沿着元件区域10a的短边,截断该集合体50。 由此,集合体50分离为元件区域10a的长边相接的状态的长条状的第一 集合基板体51。
其次,如图15E所示,将多个第一集合基板体51以使成为压电振动 元件10的部分的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面 的方式而层叠配置。
其次,如图15F所示,在主面保护集合部件31A、 31B的长边方向上 的另一端的端面形成通过截断构成端面间隔部件22a、 22b的端面间隔集 合部件22A。其次,如图15G所示,在端面间隔集合部件22A固定通过截断构成端
面保护部件32的端面保护集合部件32A。由此,形成由多个第一集合基 板体51、端面间隔集合部件22A及端面保护集合部件32A构成的集合体 52。
其次,如图15H所示,沿着在层叠第一集合基板体51的方向上观察 为各压电振动元件10的长边和其延长线,截断该集合体52。由此,集合 体52分离,形成多个第二集合基板体53。
其次,如图15I所示,在第二集合体52中的压电振动元件10的长边 方向上的一端的两侧面及一对主面保护部件31a、 31b、端面保护集合部件 32A、 一对主面间隔部件21a、 21b及端面间隔集合部件22A的两侧面分 别形成通过截断构成侧面间隔部件23a、 23b的侧面间隔集合部件23A、 23B。
其次,如图15J所示,在各侧面间隔集合部件23A、 23B分别固定通 过截断构成侧面保护部件33a、 33b的侧面保护集合部件33A、 33B。
其次,如图15K所示,沿着主面保护部件31a、 31b彼此重叠的面, 截断侧面间隔集合部件23A、 23B、侧面保护集合部件33A、 33B、端面间 隔集合部件22A及端面保护集合部件32A。由此,获得各个加速度传感器 片S1。
其次,如图15L所示,在加速度传感器片S1的长边方向上的一端的 端面形成外部端子41a、 41b。这样,制造出本发明的第一加速度传感器。
图16A 图16L是表示本发明的第二加速度传感器的制造工序的立体 图。首先,如图16A所示,与上述图15A所示的工序相同地,制作压电 振动集合基板10A。即,压电振动集合基板10A是在上述具体例中说明的、 通过半固化片接合已极化的压电母基板而形成有电荷检测电极15a、 15b 的基板。该压电振动集合基板10A具有通过截断构成多个压电振动元件 10的二维排列的多个矩形状的元件区域10a。
其次,如图16B所示,与上述图15B所示的工序相同地,在压电振动 集合基板10A的两主面的、成为压电振动元件10的长边方向上的一端的 位置形成通过截断构成主面间隔部件21a、 21b的主面间隔集合部件21A、 21B。其次,如图16C所示,与上述图15C所示的工序相同地,在各主面间
隔集合部件21A、 21B固定通过截断构成主面保护部件31a、 31b的主面保 护集合部件31A、 31B。由此,形成由压电振动集合基板IOA、主面间隔 集合部件21A、 21B及主面保护集合部件31A、 31B构成的集合体50。
其次,如图16D所示,沿着元件区域10a的长边,截断该集合体50。 由此,集合体50分离为元件区域10a的短边相接的状态的第三集合基板 体61。
其次,如图16E所示,将多个第三集合基板体61以使成为压电振动 元件10的部分的与长边方向垂直的宽度方向上的一端彼此及另一端彼此 分别位于同一平面的方式而层叠配置。
其次,如图16F所示,在成为压电振动元件10的部分的长边方向上 的一端的两侧面及一对主面保护集合部件31A、 31B和一对主面间隔部件 21a、 21b的两侧面分别形成通过截断构成一对侧面间隔部件23a、 23b的 一对侧面间隔集合部件23A、 23B。
其次,如图16G所示,在各侧面间隔集合部件23A、 23B固定通过截 断构成侧面保护部件33a、 33b的侧面保护集合部件33A、 33B。由此,形 成由多个第三集合基板体61、侧面间隔集合部件23A、 23B、侧面保护集 合部件33A、 33B构成的集合体62。
其次,如图16H所示,沿着在层叠第三集合基板体61的方向上观察 为各元件区域10a的短边和其延长线,截断该集合体62。由此,集合体 62分离,形成多个第四集合基板体63。
其次,如图16I所示,在第四集合基板体63中的主面保护部件31a、 31b、侧面间隔集合部件23A、 23B及侧面保护集合部件33A、 33B的长边 方向上的另一端的端面形成通过截断构成端面间隔部件22的端面间隔集 合部件22A。
其次,如图16J所示,在端面间隔集合部件22A固定通过截断构成端 面保护部件32的端面保护集合部件32A。
其次,如图16K所示,沿着主面保护部件31a、 31b彼此重叠的面, 截断侧面间隔集合部件23A、 23B、侧面保护集合部件33A、 33B、端面间 隔集合部件22A及端面保护集合部件32A。由此,获得各个加速度传感器
38片S2。
其次,如图16L所示,在加速度传感器片S2的长边方向上的一端的 端面形成外部端子41a、 41b。这样,制造出本发明的第二加速度传感器。
图17A 图17K是表示本发明的第三加速度传感器的制造工序的立体 图。首先,如图17A所示,制作长条状的压电振动集合基板10B。艮卩,压 电振动集合基板10B是在上述具体例中说明的、通过半固化片接合已极化 的压电母基板而形成有电荷检测电极15a、 15b的长条状基板。更具体来 说,压电振动集合基板10B是沿元件区域10a的长边截断图15A及图16A 所示的压电振动集合基板10A而制作的长条状基板。从而,该压电振动集 合基板10B具有通过截断构成多个压电振动元件10的沿长边方向一维 排列的多个矩形状的元件区域10a。
其次,如图17B所示,在压电振动集合基板10B中,在成为压电振动 元件10的部分的长边方向上的一端的两侧面形成一对侧面间隔部件23a、 23b。
其次,如图17C所示,准备与压电振动集合基板10B相同厚度的、通 过截断构成侧面保护部件33a、 33b的侧面保护集合部件33A、 33B,在各 侧面间隔部件23a、 23b以使压电振动集合基板10B的主面和侧面保护集 合部件33A、 33B的面成为同一面的方式来固定侧面保护集合部件33A、 33B。由此,形成由压电振动集合基板IOB、 一对侧面间隔部件23a、 23b 及一对侧面保护集合部件33A、 33B构成的第五集合基板体71 。
其次,如图17D所示,在压电振动集合基板10B的成为压电振动元件 i0的部分的长边方向上的一端的两主面及一对侧面保护集合部件33A、 33B及一对侧面间隔部件23a、 23b的两面分别形成通过截断构成主面间 隔部件21a、 21b的主面间隔集合部件21A、 21B。
其次,如图17E所示,在各主面间隔集合部件21A、 21B固定通过截 断构成主面保护部件31a、 31b的主面保护集合部件31A、 31B。由此,形 成由压电振动集合基板10B、侧面间隔部件23a、 23b、侧面保护集合部件 33A、 33B、主面间隔集合部件21A、 21B及主面保护集合部件31A、 31B 构成的集合体72。
其次,如图17F所示,沿着从成为压电振动元件10的部分的主面侧观察为各元件区域10a的短边和其延长线,截断该集合体72。由此,集合 体72分离为由压电振动元件10、侧面间隔部件23a、 23b、侧面保护部件 33a、 33b、主面间隔部件21a、 21b及主面保护部件31a、 31b构成的第六 集合基板体73。
其次,如图17G所示,将多个第六集合基板体73以使压电振动元件 10的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面的方式而对 准配置。在图示的例子中,将多个第六集合基板体73配置为其侧面彼此 抵接,但不限定于此,也可以将多个第六集合基板体73层叠配置为压电 振动元件10的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面。
其次,如图17H所示,在第六集合基板体73的主面间隔部件21a、21b、 主面保护部件31a、 31b及侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另一端 的端面形成通过截断构成端面间隔部件22的端面间隔集合部件22A。
其次,如图17I所示,在端面间隔集合部件22A固定通过截断构成端 面保护部件32的端面保护集合部件32A。
其次,如图17J所示,沿着主面保护部件31a、 31b彼此重叠的面,截 断端面间隔集合部件22A及端面保护集合部件32A。由此,获得各个加速 度传感器片S3。
其次,如图17K所示,在加速度传感器片S3的长边方向上的一端的 端面形成外部端子41a、 41b。这样,制造出本发明的第三加速度传感器。
图18A 图18K是表示本发明的第四加速度传感器的制造工序的立体 图。首先,如图18A所示,与上述图17A所示的工序相同地,制作长条 状的压电振动集合基板IOB。 g卩,压电振动集合基板10B是在上述具体例 中说明的、通过半固化片接合已极化的压电母基板而形成有电荷检测电极 15a、 15b的长条状基板。更具体来说,压电振动集合基板10B是沿着元 件区域10a的长边,截断图15A及图16A所示的压电振动集合基板10A 而制作的长条状基板。从而,该压电振动集合基板10B具有通过截断构 成多个压电振动元件10的沿长边方向一维排列的多个矩形状的元件区域 10a。
其次,如图18B所示,与上述图17B所示的工序相同地,在压电振动 集合基板10B中,在成为压电振动元件10的部分的长边方向的一端的两
40侧面形成一对侧面间隔部件23a、 23b。
其次,如图18C所示,与上述图17C所示的工序相同地,准备与压电 振动集合基板10B相同厚度的、通过截断构成侧面保护部件33a、 33b的 侧面保护集合部件33A、 33B,在各侧面间隔部件23a、 23b以使压电振动 集合基板10B的主面和侧面保护集合部件33A、 33B的面成为同一面的方 式来固定侧面保护集合部件33A、 33B。由此,形成由压电振动集合基板 IOB、 一对侧面间隔部件23a、 23b及一对侧面保护集合部件33A、 33B构 成的第五集合基板体81。
其次,如图18D所示,沿着从成为压电振动元件10的部分的主面侧 观察为各元件区域10a的短边和其延长线,截断第五集合基板体81 。由此, 形成由压电振动元件IO、 一对侧面间隔部件23a、 23b及一对侧面保护部 件33a、 33b构成的第七集合基板体82。
其次,如图18E所示,将多个第七集合基板体82以使压电振动元件 10的一主面彼此及另一主面彼此位于同一平面,同时压电振动元件10的 长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面的方式而对准配 置。
其次,如图18F所示,在侧面保护部件33a、 33b的长边方向上的另 一端的端面形成通过截断构成端面间隔部件22a、 22b的端面间隔集合部 件22A 。
其次,如图18G所示,准备与压电振动元件IO相同厚度的、通过截 断构成端面保护部件32的端面保护集合部件32A,在端面间隔集合部件 22A以使压电振动元件10的主面及侧面保护部件33a、 33b的面和端面保 护集合部件32A的面成为同一面的方式来固定端面保护集合部件32A。
其次,如图18H所示,在压电振动元件10的长边方向上的一端的两 主面及侧面间隔部件23a、 23b、侧面保护部件33a、 33b、端面间隔集合 部件22A及端面保护集合部件32A的两面分别形成通过截断构成主面间 隔部件21a、 21b的主面间隔集合部件21A、 21B。
其次,如图18I所示,在主面间隔集合部件21A、 21B固定通过截断 构成主面保护部件31a、 31b的主面保护集合部件31A、 31B。
其次,如图18J所示,沿着侧面保护部件31a、 31b彼此重叠的面,截断主面间隔集合部件21A、 21B、主面保护集合部件31A、 31B、端面间隔 集合部件22A及端面保护集合部件32A。由此,得到各个加速度传感器片 S4。
在加速度传感器片S4的长边方向上的一端的端面形成外部端子41a、 41b。这样,制造出本发明的第四加速度传感器。
这样得到的本发明的加速度传感器是结构简单、制造容易,'小型且加 速度的检测灵敏度高的优越的加速度传感器。
另外,根据上述制造方法可知,能够通过一次制造工序,制造多个加 速度的检测灵敏度高,小型、结构简单且制造容易的加速度传感器。
本发明可以在不脱离其精神或主要的特征的情况下,以其他各种形态 实施。从而,所述实施方式从所有方面来说只不过为单单的例子,本发明 的范围是专利请求的范围中所示出的范围,不限制于说明书正文。进而, 属于专利请求的范围的变形或变更均包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一端的两主面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面分别空开间隔而配置;一对端面间隔部件,分别配置于所述一对主面保护部件的长边方向上的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件及所述一对主面保护部件的长边方向上的另一端的端面空开间隔而配置;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一端的两侧面及所述一对主面保护部件和所述端面保护部件的两侧面;一对侧面保护部件,它们经由所述一对侧面间隔部件,与所述压电振动元件、所述一对主面保护部件及所述端面保护部件的两侧面分别空开间隔而配置。
2. —种加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成 的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两主面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面分别空 开间隔而配置;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一端的两侧面及所述一对主面保护部件的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件及所述一对主面保护部件的两侧面分别空开间隔而配置;端面间隔部件,其配置于所述一对主面保护部件及所述一对侧面保护 部件的长边方向上的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件、所 述一对主面保护部件及所述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的 端面空开间隔而配置。
3. —种加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成 的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件的两侧面分别空 开间隔而配置;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件的两面;矩形状的一对主面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对主面间隔部件与所述压电振动元件的两主面及这些 两主面侧的所述一对侧面保护部件的两面分别空开间隔而配置;端面间隔部件,其配置于所述一对主面保护部件及所述一对侧面保护 部件的长边方向上的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件、所 述一对主面保护部件及所述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的 端面空开间隔而配置。
4. 一种加速度传感器,其特征在于,具备压电振动元件,其为矩形平板状的多个压电基板沿厚度方向层叠而成 的压电振动元件,在其两主面分别配置有电荷检测电极;一对侧面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两侧面;矩形状的一对侧面保护部件,它们长边方向上的一端及另一端的端面 与所述压电振动元件的长边方向上的一端及另一端的端面分别位于同一 平面上,经由所述一对侧面间隔部件与所述压电振动元件的两侧面分别空开间隔而配置;一对端面间隔部件,分别配置于所述一对侧面保护部件的长边方向上 的另一端的端面;端面保护部件,其经由所述端面间隔部件,与所述压电振动元件及所 述一对侧面保护部件的长边方向上的另一端的端面空开间隔而配置;一对主面间隔部件,分别配置于所述压电振动元件的长边方向上的一 端的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件和所述端面保护部 件的两面;矩形状的一对主面保护部件,它们经由所述一对主面间隔部件,与所 述压电振动元件的两主面及这些两主面侧的所述一对侧面保护部件和所 述端面保护部件的两面分别空开间隔而配置。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的加速度传感器,其特征在于, 所述各电荷检测电极被引出在所述压电振动元件的长边方向上的一端的端面,在所述压电振动元件的一端的端面形成有与所述各电荷检测电 极电连接的外部端子。
6. 根据权利要求5所述的加速度传感器,其特征在于,一电荷检测电极与第一外部端子电连接,另一电荷检测电极与第二外 部端子电连接,第一外部端子和第二外部端子相互离开而形成,第一外部端子形成为,从所述一电荷检测电极延伸至第一交点线,且 从所述一电荷检测电极延伸至第二交点线,所述第一交点线由包含所述压 电振动元件的一端的端面的第一假想平面和包含在接近一电荷检测电极的一侧的一主面保护部件上露出的面的第二假想平面所限定,所述第二交 点线由所述第一假想平面和包含在接近一电荷检测电极的一侧的一侧面 保护部件上露出的面的第三假想平面所限定,第二外部端子形成为,从所述另一 电荷检测电极延伸至所述第一交点 线,且从所述另一电荷检测电极延伸至所述第二交点线。
7. —种加速度传感器的制造方法,其是制造权利要求1所述的加速 度传感器的方法,其特征在于,包括制作压电振动集合基板的工序,该压电振动集合基板是利用绝缘性粘 接剂接合已极化的压电母基板而形成的压电振动集合基板,其具有通过截 断构成多个压电振动元件的二维排列的多个矩形状的元件区域;形成主面间隔集合部件的工序,在压电振动集合基板的两主面的、成 为压电振动元件的长边方向上的一端的位置形成通过截断构成主面间隔部件的所述主面间隔集合部件;固定主面保护集合部件的工序,在各主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的所述主面保护集合部件;分离为第一集合基板体的工序,沿着元件区域的短边截断由压电振动 集合基板、主面间隔集合部件及主面保护集合部件构成的集合体,分离为 呈元件区域的长边相接的状态的长条状的所述第一集合基板体;层叠配置多个第一集合基板体的工序,将该多个第一集合基板体以使 成为压电振动元件的部分的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位 于同一平面的方式而层叠配置;形成端面间隔集合部件的工序,在主面保护集合部件的长边方向上的 另一端的端面形成通过截断构成端面间隔部件的所述端面间隔集合部件;固定端面保护集合部件的工序,在端面间隔集合部件固定通过截断构 成端面保护部件的所述端面保护集合部件;形成第二集合基板体的工序,沿着在层叠的方向上观察为各元件区域 的长边和其延长线,截断多个第一集合基板体及端面保护集合部件,从而 形成所述第二集合基板体;形成侧面间隔集合部件的工序,在第二集合基板体中的压电振动元件 的长边方向上的一端的两侧面以及一对主面保护部件、端面保护集合部件、 一对主面间隔部件及端面间隔集合部件的两侧面分别形成通过截断构成侧面间隔部件的所述侧面间隔集合部件;固定侧面保护集合部件的工序,在各侧面间隔集合部件分别固定通过截断构成侧面保护部件的所述侧面保护集合部件;获得各个加速度传感器片的工序,沿着主面保护部件彼此重叠的面, 截断侧面间隔集合部件、侧面保护集合部件、端面间隔集合部件及端面保 护集合部件,获得所述各个加速度传感器片;形成外部端子的工序,在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面 形成所述外部端子。
8. —种加速度传感器的制造方法,其是制造权利要求2所述的加速 度传感器的方法,其特征在于,包括制作压电振动集合基板的工序,该压电振动集合基板是利用绝缘性粘 接剂接合已极化的压电母基板而形成的压电振动集合基板,其具有通过截 断构成多个压电振动元件的二维排列的多个矩形状的元件区域;形成主面间隔集合部件的工序,在压电振动集合基板的两主面的、成 为压电振动元件的长边方向上的一端的位置形成通过截断构成主面间隔 部件的所述主面间隔集合部件;固定主面保护集合部件的工序,在各主面间隔集合部件固定通过截断 构成主面保护部件的所述主面保护集合部件;分离为第三集合基板体的工序,沿着元件区域的长边,截断由压电振 动集合基板、主面间隔集合部件及主面保护集合部件构成的集合体,分离 为呈元件区域的短边相接的状态的所述第三集合基板体;层叠配置多个第三集合基板体的工序,将该多个第三集合基板体以使 成为压电振动元件的部分的与长边方向垂直的宽度方向上的一端彼此及 另一端彼此分别位于同一平面的方式而层叠配置;形成一对侧面间隔集合部件的工序,在成为压电振动元件的部分的长 边方向上的一端的两侧面及一对主面保护集合部件和一对主面间隔部件 的两侧面分别形成通过截断构成一对侧面间隔部件的所述一对侧面间隔 集合部件;固定侧面保护集合部件的工序,在各侧面间隔集合部件固定通过截断构成侧面保护部件的所述侧面保护集合部件;形成第四集合基板体的工序,沿着在层叠的方向上观察为各元件区域 的短边和其延长线,截断第三集合基板体及侧面保护集合部件,从而形成所述第四集合基板体;形成端面间隔集合部件的工序,在第四集合基板体中的主面保护部 件、侧面间隔集合部件及侧面保护集合部件的长边方向上的另一端的端面,形成通过截断构成端面间隔部件的所述端面间隔集合部件;固定端面保护集合部件的工序,在端面间隔集合部件形成通过截断构 成端面保护部件的所述端面保护集合部件;获得各个加速度传感器片的工序,沿着主面保护部件彼此重叠的面, 截断侧面间隔集合部件、侧面保护集合部件、端面间隔集合部件及端面保 护集合部件,获得所述各个加速度传感器片的工序;形成外部端子的工序,在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面 形成所述外部端子。
9. 一种加速度传感器的制造方法,其是制造权利要求3所述的加速 度传感器的方法,其特征在于,包括制作压电振动集合基板的工序,该压电振动集合基板是利用绝缘性粘 接剂接合己极化的压电母基板而形成的长条状的压电振动集合基板,其具 有通过截断构成多个压电振动元件的沿长边方向一维排列的多个矩形状 的元件区域;形成一对侧面间隔部件的工序,在压电振动集合基板中,在成为压电 振动元件的部分的长边方向上的一端的两侧面形成所述一对侧面间隔部 件;形成第五集合基板体的工序,准备与压电振动集合基板相同厚度的、 通过截断构成侧面保护部件的侧面保护集合部件,在各侧面间隔部件以使 压电振动集合基板的主面和侧面保护集合基板的面成为同一面的方式来 固定侧面保护集合部件,从而形成所述第五集合基板体;形成主面间隔集合部件的工序,在压电振动集合基板的成为压电振动 元件的部分的长边方向上的一端的两主面及一对侧面保护集合部件和一 对侧面间隔部件的两面分别形成通过截断构成主面间隔部件的所述主面间隔集合部件;固定主面保护集合部件的工序,在各主面间隔集合部件固定通过截断构成主面保护部件的所述主面保护集合部件;分离为第六集合基板体的工序,沿着从成为压电振动元件的部分的主 面侧观察为各元件区域的短边和其延长线,截断由压电振动集合基板、侧 面间隔部件、侧面保护集合部件、主面间隔集合部件及主面保护集合部件 构成的集合体,从而分离为所述第六集合基板体;对准配置多个第六集合基板体的工序,将该多个第六集合基板体以使 压电振动元件的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面 的方式而对准配置;形成端面间隔集合部件的工序,在第六集合基板体的主面保护部件及 侧面保护部件的长边方向上的另一端的端面形成通过截断构成端面间隔 部件的所述端面间隔集合部件;固定端面保护集合部件的工序,在端面间隔集合部件固定通过截断构 成端面保护部件的所述端面保护集合部件;获得各个加速度传感器片的工序,沿着主面保护部件彼此重叠的面, 截断端面间隔集合部件及端面保护集合部件,获得所述各个加速度传感器 片;形成外部端子的工序,在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面 形成所述外部端子。
10. —种加速度传感器的制造方法,其是制造权利要求4所述的加速 度传感器的方法,其特征在于,包括制作压电振动集合基板的工序,该压电振动集合基板是利用绝缘性粘 接剂接合己极化的压电母基板而形成的长条状的压电振动集合基板,其具 有通过截断构成多个压电振动元件的沿长边方向一维排列的多个矩形状 的元件区域;形成一对侧面间隔部件的工序,在压电振动集合基板中,在成为压电 振动元件的部分的长边方向上的一端的两侧面形成所述一对侧面间隔部 件;形成第五集合基板体的工序,准备与压电振动集合基板相同厚度的、通过截断构成侧面保护部件的侧面保护集合部件,在各侧面间隔部件以使 压电振动集合基板的主面和侧面保护集合部件的面成为同一面的方式来固定侧面保护集合部件,从而形成所述第五集合基板体;形成第七集合基板体的工序,沿着从成为压电振动元件的部分的主面 侧观察为各元件区域的短边和其延长线,截断第五集合基板体,从而形成所述第七集合基板体;对准配置多个第七集合基板体的工序,将该多个第七集合基板体以使 压电振动元件的一主面彼此及另一主面彼此位于同一平面,同时压电振动 元件的长边方向上的一端彼此及另一端彼此分别位于同一平面的方式而 对准配置;形成端面间隔集合部件的工序,在侧面保护部件的长边方向上的另一 端的端面形成通过截断构成端面间隔部件的所述端面间隔集合部件;固定端面保护集合部件的工序,准备与压电振动元件相同厚度的、通 过截断构成端面保护部件的端面保护集合部件,在端面间隔集合部件以使 压电振动元件的主面及侧面保护部件的面和端面保护集合部件的面成为 同一面的方式来固定所述端面保护集合部件;形成主面间隔集合部件的工序,在压电振动元件的长边方向上的一端 的两主面和侧面间隔部件、侧面保护部件、端面间隔集合部件及端面保护 集合部件的两面分别形成通过截断构成主面间隔部件的所述主面间隔集 合部件;固定主面保护集合部件的工序,在主面间隔集合部件固定通过截断构 成主面保护部件的所述主面保护集合部件;获得各个加速度传感器片的工序,沿着侧面保护基板彼此重叠的面, 截断主面间隔集合部件、主面保护集合部件、端面间隔集合部件及端面保 护集合部件,获得所述各个加速度传感器片;形成外部端子的工序,在加速度传感器片的长边方向上的一端的端面 形成所述外部端子。
全文摘要
本发明涉及结构简单、制造容易且小型、高灵敏度的加速度传感器。该加速度传感器具备经由配置于压电振动元件(10)的两主面的一端的一对主面间隔部件(21a、21b)空开间隔而配置的一对主面保护部件(31a、31b);经由配置于主面保护部件(31a、31b)的另一端的端面的一对端面间隔部件(22a、22b)与所述压电振动元件(10)空开间隔而配置的端面保护部件(32);经由配置于压电振动元件(10)的两侧面的一端及一对主面保护部件(31a、31b)、端面保护部件(32)、一对主面间隔部件(21a、21b)、端面间隔部件(22a、22b)的两侧面的一对侧面间隔部件(23a、23b)空开间隔而配置的一对侧面保护部件(33a、33b)。
文档编号H01L41/083GK101578524SQ20088000162
公开日2009年11月11日 申请日期2008年1月29日 优先权日2007年1月29日
发明者松尾香 申请人:京瓷株式会社
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