专利名称：超声波收发装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波收发装置，特别涉及发送及/或接收超声波的超声波收发装置有关。
背景技术：
传统的超声波传感器产生超声波，并接收产生的超声波。超声波传感器被用于例如测定到对象物距离的测距系统。在测距系统中，检测超声波传感器的信号，测量从发送到接收超声波的时间，根据测量的时间测定到对象物的距离。
图5是表示传统超声波传感器的实例的结构图。
超声波传感器1主要由壳体11、配置在壳体11上的压电元件12、将压电元件12引向壳体11外部的端子板13、连接端子板13和压电元件12的金属丝14和被填充于壳体11内的缓动材料15构成(参照专利文献1、2)。
专利文献1特开平11-266498号公报专利文献2特开平10-257595号公报但是，由于传统的超声波传感器由金属丝14连接压电元件12和端子板13，所以零件数量多，并且需要软钎焊等的工序，生产效率低。此外，由于在壳体11等上，因机械共振而产生振动，所以通常使用铝，从而难于进行软钎焊，进一步降低了生产效率。
发明内容
本发明鉴于上述问题而进行，其目的在于提供一种简单的结构、连接压电元件和外部电路的超声波收发装置。
本发明在发送或接收超声波的超声波收发装置中，具有压电元件112和收纳有压电元件112的壳体111，其特征在于，通过中继挠性印刷电路板113，可将压电元件112与壳体111连接。
还具有以下特征挠性印刷电路板113的一端与压电元件112连接，另一端与从壳体111伸出的连接线115连接。
还具有以下特征具有保持挠性印刷电路板113的一部分且被保持在壳体111中的保持基板114。
还具有以下特征具有连接挠性印刷电路板113和壳体111的连接销116。
此外，本发明在发送或接收超声波的超声波收发装置中，其特征在于，具有压电元件112、收纳有压电元件112的壳体111、连接压电元件112与壳体111外部的连接基板113以及将连接基板113与壳体111连接的连接销116。
还具有以下特征连接基板113由挠性印刷电路板构成。
还具有以下特征连接销116被压入壳体111中且被软钎焊在连接基板113上。
此外，上述参照符号只是参考，因此不限定专利权利的范围。
根据本发明，通过中继挠性印刷电路板，可连接压电元件和壳体外部，从而不需要软钎焊金属丝等，所以能以简单的结构连接压电元件和外部电路。
图1是本发明第1实施例的分解立体图。
图2是本发明第1实施例的剖视图。
图3是本发明第2实施例的分解立体图。
图4是本发明第2实施例的剖视图。
图5是传统超声波传感器实例的结构图。
图中100、200-超声波收发装置，111-壳体，112-压电元件，113、213-挠性印刷电路板，114、214-中继基板，115-屏蔽线，116-连接销，117-填充材料。
具体实施例方式
〔第1实施例〕图1是本发明第1实施例的分解立体图，图2是本发明第1实施例的剖视图。
本实施例的超声波收发装置100是产生超声波，向外部输出，并且接收来自外部的反射波的发送接收型的超声波传感器，由壳体111、压电元件112、挠性印刷电路板113、中继基板114、屏蔽线115、连接销116和填充材料117构成。
壳体111是将铝材形成有底圆筒状的壳体，在内周底面121上粘着有压电元件112。此外，在内周侧部上形成了台阶部122。台阶部122用于将中继基板114定位。通过在内圆周侧面的底面侧，在箭头Z2方向侧的直径为r1，在开口面侧，在箭头Z1方向侧的直径为r2(＞r1)形成台阶部122。在台阶部122的箭头X1方向部分，在箭头Z2方向形成孔部123。孔部123是用于植入连接销116的孔。
压电元件112做成在形成大致直径稍比r1小的圆形形状的陶瓷基板131上形成电极132、133的结构。电极132形成于陶瓷基板131的箭头Z1方向侧的面上，电极133形成于陶瓷基板131的箭头Z2方向侧的面上。压电元件112收纳在壳体111内使其箭头Z2方向侧的面对向壳体111的底面121。此时，压电元件112的箭头Z2方向侧面被导电糊剂固定在壳体111的底面上。此外，电极132利用导电糊剂与壳体111电连接。
在压电元件112的电极132上，软钎焊有挠性印刷电路板113。挠性印刷电路板113主要由引出部141及连接部142构成。引出部141设有印刷电路配线151。在引出部141的前端露出印刷电路配线151的一端，印刷电路配线151的露出部分被软钎焊在电极132上。
连接部142被粘着在中继基板114上。连接部142做成直径比r2稍小的圆形形状，在箭头Y1方向侧具有缺口部161，在箭头Y2方向侧具有缺口部162，并且，在箭头X2方向侧形成凹部163。引出部141从缺口部161的大致中央部向箭头Y1方向延伸。此外，在连接部142上形成通孔164、165及接合区166～168及配线169。在通孔164的周围，形成接合区166。在接合区166上，连接形成于引出部141上的印刷电路配线151的另一端。
在通孔164中，屏蔽线115的信号线171从壳体111的底面侧的箭头Z2方向侧向壳体111的开口方向的箭头Z1方向贯通。在通孔164的箭头Z1方向侧周围形成接合区166。在接合区166上，连接形成于引出部141的印刷电路配线151的另一端，并软钎焊信号线171。以此，信号线171通过印刷电路配线151与压电元件112的电极132连接。
此外，在通孔165中，贯通连接销116。在通孔165的箭头Z1方向侧的周围，形成接合区167。在接合区167上，连接配线169的一端，并软钎焊连接销116。连接销116被压入形成于壳体111的台阶部122上的孔部123。
配线169的另一端与接合区168连接。在接合区168上，软钎焊屏蔽线115的接地线172。屏蔽线115的接地线172通过配线169及连接销116与壳体111连接，并且通过壳体111与压电元件112的电极133连接。
根据上述，屏蔽线115的信号线171与压电元件112的电极132连接，接地线172与压电元件112的电极133连接。
中继基板114由环氧树脂等构成，并做成与连接部142相同的平面形状，在与挠性印刷电路板113的通孔164、165相同位置上具有通孔181、182。中继基板114与挠性印刷电路板113粘着，作为挠性印刷电路板113的衬里基板起作用。
在壳体111中，在收纳了压电元件112、挠性印刷电路板113、中继基板114以后，填充填充材料117。填充材料117例如由热硬化树脂或紫外线硬化树脂等构成。填充材料117在填充时通过挠性印刷电路板113、中继基板114的缺口部161、162流入压电元件112和中继基板114之间。填充后，从壳体111的开口面对填充材料117照射紫外线，使其硬化。
根据本实施例，利用挠性印刷电路板113，能进行压电元件112与屏蔽线115的连接。因此，可以简单且高效地进行压电元件112与屏蔽线115的连接。
此外，在本实施例中，与外部电路的连接使用了屏蔽线115，但也可以使用导线等。此外，也可以使挠性印刷电路板延长，使其延伸到外部。
〔第2实施例〕图3是本发明第2实施例的分解立体图，图4是本发明第2实施例的剖视图。该图中，在与图1、图2相同结构部分标注了相同符号，并省略其说明。
本实施例的超声波收发装置200做成用挠性印刷电路板213取代了屏蔽线115，并将连接线从壳体111向外部伸出的结构。随之，挠性印刷电路板213及中继基板214的结构与第1实施例不同。
就本实施例的挠性印刷电路板213而言，连接部242及伸出部243的构成与挠性印刷电路板113不同，此外，就挠性印刷电路板213而言，一体形成引出部141、连接部242和伸出部243。
挠性印刷电路板213从连接部242的箭头Y2方向端部伸出伸出部243。在伸出部243上形成配线251、252。配线251在连接部242上与配线261的一端连接。配线261的另一端与形成于引出部141的配线151的另一端连接。因此，配线251通过配线261、151与压电元件112的电极132连接。
此外，配线252在连接部242上与配线262的一端连接。配线262的另一端与接合区167连接。以此，配线252通过配线262、连接销116、壳体111与压电元件112的电极133连接。
此外，由于中继基板214不需要屏蔽线115，所以成为没有通孔181及凹部183的结构。
根据本实施例，能用一片挠性印刷电路板213进行压电元件112和外部电路的连接。因此，不需要屏蔽线115与挠性印刷电路板的软钎焊工序，能简化制造工序。
权利要求
1.一种超声波收发装置，发送或接收超声波，其特征在于，具有压电元件和收纳有所述压电元件的壳体，通过中继挠性印刷电路板可将所述压电元件与所述壳体连接。
2.根据权利要求1所述的超声波收发装置，其特征在于，所述挠性印刷电路板的一端与所述压电元件连接，另一端与从所述壳体伸出的连接线连接。
3.根据权利要求1或2所述的超声波收发装置，其特征在于，具有保持所述挠性印刷电路板的一部分且被保持在所述壳体内的保持基板。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的超声波收发装置，其特征在于，具有连接所述挠性印刷电路板和所述壳体的连接销。
5.一种超声波收发装置，发送或接收超声波，其特征在于，具有压电元件、收纳有所述压电元件的壳体、连接所述压电元件与所述壳体外部的连接底板以及具有连接所述连接基板与所述壳体的连接销。
6.根据权利要求5所述的超声波收发装置，其特征在于，所述连接基板由挠性印刷电路板构成。
7.根据权利要求5或6所述的超声波收发装置，其特征在于，所述连接销被压入所述壳体中且被软钎焊在所述连接基板上。
全文摘要
本发明涉及发送及/或接收超声波的超声波收发装置，其目的在于提供一种以简单的结构能连接压电元件和外部电路的超声波收发装置。本发明的发送及/或接收超声波的超声波收发装置，其特征在于具有压电元件(112)和收纳压电元件(112)的壳体(111)，中继挠性印刷电路板(113)，能将压电元件(112)与壳体(111)外部连接。
文档编号H04R17/00GK1835645SQ20051009751
公开日2006年9月20日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年3月14日
发明者佐藤博信, 小牧达也, 松田浩史 申请人:三美电机株式会社