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Title:
PIEZOELECTRIC DEVICE, ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME, AND AUTOMOBILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/069253
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a piezoelectric device comprising a lead wire (12) having an end electrically connected to a circuit pattern, and a piezoelectric transducer (13) having a terminal (13a) electrically connected to the other end of the lead wire (12). The piezoelectric transducer (13) is held in the air by the other end of the lead wire (12), and a back surface (12b) of a connection surface (12a) of the other end of the lead wire (12), at which connection surface the lead wire is connected with the piezoelectric transducer (13), is provided with a supporting member (14).

Inventors:
NOZOE TOSHIYUKI
OHKOSHI HIDEO
Application Number:
PCT/JP2008/003232
Publication Date:
June 04, 2009
Filing Date:
November 07, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
NOZOE TOSHIYUKI
OHKOSHI HIDEO
International Classes:
B06B1/06; H01L41/08; H01L41/22; H01L41/29; H01L41/313; H03H9/02; H03H9/09; H03H9/10
Foreign References:
JP2007167854A2007-07-05
JP2007165664A2007-06-28
JP2000304763A2000-11-02
JP2007167854A2007-07-05
Other References:
See also references of EP 2181778A4
Attorney, Agent or Firm:
IWAHASHI, Fumio et al. (1006 Oaza Kadom, Kadoma-shi Osaka 01, JP)
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Claims:
回路パターンにその一端が電気的に接続されるリード線と、
前記リード線の他端に電気的に接続された端子を有する圧電振動子とを備え、
前記圧電振動子が前記リード線の前記他端により中空保持されており、
前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との接続面の裏面に支持部材を設けた圧電デバイス。
前記支持部材を前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面と隣接した前記裏面から前記圧電振動子における前記リード線との接続面にまで設けた請求項1に記載の圧電デバイス。
前記圧電振動子は基部と脚部とからなり、
前記リード線の前記他端は前記基部に接続され、
前記支持部材の面積が、前記基部における前記リード線の前記接続面と同じ面積かそれよりも大きい面積とした請求項2に記載の圧電デバイス。
前記支持部材は樹脂接着剤からなる請求項2に記載の圧電デバイス。
前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面は
前記リード線の前記一端を載置する外容器の載置面と対向する面の裏面とした
請求項1に記載の圧電デバイス。
底面に凹部を有する外容器を有し、
前記外容器の底面に前記リード線の前記一端が載置され、
前記圧電振動子が前記凹部内方に配置されている
請求項1に記載の圧電デバイス。
前記支持部材を前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面の前記裏面から前記圧電振動子における前記リード線の接続面にまで設けた請求項6に記載の圧電デバイス。
前記圧電振動子は基部と脚部とからなり、
前記リード線の前記他端は前記基部に接続され、
前記支持部材の面積が、前記基部における前記リード線の前記接続面と同じ面積かそれよりも大きい面積とした請求項7に記載の圧電デバイス。
前記支持部材は樹脂接着剤からなる請求項7に記載の圧電デバイス。
前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面は
前記凹部の内方側を向く面とした請求項6に記載の圧電デバイス。
回路パターンにその一端が電気的に接続されるリード線と、
前記リード線の前記他端に電気的に接続された端子を有する圧電振動子とを備え、
前記圧電振動子が前記リード線の前記他端により中空保持されており、
前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との接続面の裏面に支持部材を設けた圧電デバイスが実装された電子機器。
前記支持部材を前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面と隣接した前記裏面から前記圧電振動子における前記リード線との接続面にまで設けた請求項11に記載の電子機器。
底面に凹部を有する外容器を有し、
前記外容器の底面に前記リード線の前記一端が載置され、
前記圧電振動子が前記凹部内方に配置されている
請求項11に記載の電子機器。
回路パターンにその一端が電気的に接続されるリード線と、
前記リード線の他端に電気的に接続された端子を有する圧電振動子とを備え、
前記圧電振動子が前記リード線の前記他端により中空保持されており、
前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との接続面の裏面に支持部材を設けた圧電デバイスが実装された自動車。
前記支持部材を前記リード線の前記他端における前記圧電振動子との前記接続面と隣接した前記裏面から前記圧電振動子における前記リード線との接続面にまで設けた請求項14に記載の自動車。
底面に凹部を有する外容器を有し、
前記外容器の底面に前記リード線の前記一端が載置され、
前記圧電振動子が前記凹部内方に配置されている
請求項14に記載の自動車。
Description:
圧電デバイスとこれを用いた電 機器、及び自動車

 本発明は、デジタルカメラ等の電子機器 自動車のセンシング機能等に用いられる圧 デバイスに関する。

 従来この種の圧電デバイスは、図10に示 れるように、回路パターンにその一端が電 的に接続されるリード線2と、リード線2の他 端に電気的に接続された端子3aを有する圧電 動子3とを備えている。この圧電振動子3が ード線2の他端により中空保持されており、 ード線2が、圧電振動子3への電気信号を伝 する役割と、圧電振動子3を支持する役割と 担っていた。

 なお、この出願に関する先行技術文献情 としては、例えば、特許文献1が知られてい る。

 このような従来の圧電デバイスは、電気 特性の信頼性の低さが問題となっていた。

 すなわち、上記従来の構成においては、リ ド線2が、圧電振動子3への電気信号を伝達 る役割と圧電振動子3を支持する役割とを担 ている。そのため、リード線2と圧電振動子 3との接続面である端子3aおよびその近傍にお いて、局所的に応力が加わるような場合、こ の接続面である端子3aおよびその近傍に置い 電気的な接続不良が起こるなど、電気的特 の信頼性が低くなってしまっていた。

特開2007-167854号公報

 本発明は、リード線が圧電振動子を支持 る圧電デバイスにおいて、その電気的特性 信頼性を向上させた圧電デバイスを提供す 。

 すなわち、本発明の圧電デバイスは、回 パターンにその一端が電気的に接続される ード線と、上記リード線の他端に電気的に 続された端子を有する圧電振動子とを備え いる。そして、上記圧電振動子が上記リー 線の他端により中空保持されており、上記 ード線の他端における上記圧電振動子との 続面の裏面には支持部材を設けた構成とし ものである。

 本発明の圧電デバイスは、リード線の他 における圧電振動子との接続面の裏面に設 られた支持部材が、リード線と圧電振動子 の間に加わる応力をこの支持部材内で分散 せる。このため、リード線と圧電振動子と 接続面において、局所的に応力が加わる可 性を低減することができる。その結果とし 、本発明の圧電デバイスは電気的特性の信 性を向上させることができるのである。

図1は本発明の実施の形態1における圧 デバイスの断面図である。 図2は本発明の実施の形態1における圧 デバイスの他の実施例を示す断面図である 図3は本発明の実施の形態1における圧 デバイスの上面図である。 図4は本発明の実施の形態1における圧 デバイスのさらに他の実施例を示す上面図 ある。 図5は本発明の実施の形態1における圧 デバイスのさらに他の実施例を示す上面図 ある。 図6は本発明の実施の形態2における圧 デバイスの断面図である。 図7は本発明の実施の形態2における圧 デバイスの他の実施例を示す断面図である 図8は本発明の実施の形態1および2にお る圧電デバイスが実装された電子機器の平 図である。 図9は本発明の実施の形態1および2にお る圧電デバイスが実装された自動車の側面 である。 図10は従来の圧電デバイスの断面図で る。

符号の説明

 12  リード線
 12a  接続面
 12b  裏面
 13  圧電振動子
 13a  端子
 14  支持部材

 以下、本発明の一実施の形態について、 面を用いて説明する。以下の図面において 、構成をわかりやすくするために厚さ方向 寸法は拡大して示している。さらに、同じ 素については同じ符号を付しているので説 を省略する場合がある。

 (実施の形態1)
 以下、本発明の実施の形態1における圧電デ バイスについて図面を参照しながら説明する 。

 図1は本発明の実施の形態1における圧電 バイスの断面図である。

 本実施の形態1における圧電デバイスは、 図1に示すごとく、外容器11の底面11aに配置さ れた回路パターン(図示せず)にその一端が電 的に接続されるリード線12と、このリード 12の他端に電気的に接続された端子13aを有す る圧電振動子13とを備える。そして本実施の 態1における圧電デバイスは、圧電振動子13 リード線12の他端により中空保持された構 としている。

 具体的には、セラミックパッケージ等の 容器11の底面11aにリード線12の一端が載置さ れるとともに、このリード線12の一端の上面 支持基板15により支持されている。そして 底面11aには本実施の形態1の圧電デバイスを 動させるとともに、圧電デバイスからの信 を検知するIC(図示せず)と、このICに電気的 接続された回路パターン(図示せず)とが形 されている。この回路パターンにリード線12 の一端が電気的に接続され、リード線12の他 が圧電振動子13の端子13aに電気的に接続さ ている。なお、回路パターンは、TAB(Tape Auto mated Bonding)基板を用いて構成することにより 、より低背型の圧電デバイスを構成すること ができる。

 そして、リード線12の他端には、その圧 振動子13との接続面12aの裏面12bに支持部材14 設けた構成としている。この支持部材14は 例えばポリイミドやエポキシ等の、耐熱性 ある樹脂を用いて構成している。具体的に 、これらの樹脂を板状に固めたものを接着 等によりリード線12および圧電振動子13に貼 付ける等して構成することができる。

 このような構成により、リード線12の他 における圧電振動子13との接続面12aの裏面12b に設けられた支持部材14が、リード線12と圧 振動子13との間に加わる応力を支持部材14内 分散させる。このことにより、リード線12 圧電振動子13との接続部において、局所的に 応力が加わる可能性を低減することができ、 その結果として、機械的特性や電気的特性な どの信頼性を向上させることができる。

 なお、本実施の形態においては、リード 12の他端における圧電振動子13との接続面12a が、外容器11の底面11a、即ちリード線12の一 を載置する外容器11の載置面と、対向する面 の裏面となる構成としている。しかしながら 、リード線12の他端における載置面と対向す 面を圧電振動子13との接続面とし、その裏 に支持部材14を形成する構成としても構わな い。すなわち、リード線12の他端を挟んで圧 振動子13と支持部材14との上下方向の位置関 係が図1に示す関係と逆になって構成されて てもよい。

 ただし、図1に示すごとく、リード線12の 端における圧電振動子13との接続面12aが、 容器11の載置面と対向する面の裏面となる構 成としている。このような位置関係とするこ とにより、リード線12の存在により圧電振動 13の形状が規制または制限されることが無 、設計自由度が広がり望ましい。

 図2は本発明の実施の形態1における圧電 バイスの他の実施例を示す断面図である。 2に示すごとく、支持部材14aを、リード線12 他端における圧電振動子13との接続面12aの裏 面12bから、圧電振動子13におけるリード線12 の端子13aを介して接続する接続面13bにまで ける構成とする。すなわち、支持部材14aは 続面13bを覆い、かつその周囲のリード線12の 他端における裏面12bまでも覆うように配置さ れている。

 このような構成とすることにより、支持 材14aとリード線12および圧電振動子13との接 触面積を大きくすることができる。このこと により、リード線12と圧電振動子13との電気 な接続がより安定して保持されるため電気 な信頼性を向上させることができ望ましい このような支持部材14aは、例えばポリイミ やエポキシ等の耐熱性のある液状樹脂をリ ド線12および圧電振動子13の接続面13bに塗布 た後、硬化させることにより形成すること できる。

 図3は本発明の実施の形態1における圧電 バイスの上面図である。図3は圧電振動子13 基部13cと脚部13dとからなり、リード線12の他 端が、この基部13cに接続されている場合を示 している。図3に示すごとく、支持部材14の面 積が基部13cにおけるリード線12との接続面と じ面積か、それよりも大きい面積としてい 。

 このような構成とすることにより、圧電 動子13で発生した応力を面積の大きい支持 材14を介してより広い範囲に分散させること ができるため、望ましい。

 なお、図3に示す圧電振動子13の形状は、 のような音叉型に限らず、必要とされる用 に応じて最適な形状を採用すればよい。

 図4および図5は本発明の実施の形態1にお る圧電デバイスのさらに他の実施例を示す 面図である。

 図4および図5に示すように圧電振動子13は 、ひとつの基部13cに対し、その用途に応じて 複数の脚部13dを有する構成としても構わない 。

 (実施の形態2)
 以下、本発明の実施の形態2における圧電デ バイスについて図面を参照しながら説明する 。

 図6は本発明の実施の形態2における圧電 バイスの断面図である。本実施の形態2にお る圧電デバイスは、図6に示すごとく、セラ ミックパッケージ等からなり、その底面21aに 凹部21bを有する外容器21と、この外容器21の 面21aにその一端が載置されるとともに、そ 一端の上面が支持基板25に支持されるリード 線22とを備えている。そして、このリード線2 2の他端が凹部21bの内方へと伸びており、こ リード線22の他端には圧電振動子23が接続さ ている。

 ここで、図示はしていないが、底面21a又 凹部21bの底面21cには本実施の形態2の圧電デ バイスを駆動させるとともに、この圧電デバ イスからの信号を検知するICと、このICに電 的に接続された回路パターンとを形成して る。リード線22の一端がこの回路パターンに 電気的に接続され、リード線22の他端が圧電 動子23の端子23aに電気的に接続されている このように接続されることにより、圧電振 子23とICなどが信号の受発信を行い、全体と て圧電デバイスを動作させている。なお、 路パターンは、TAB基板を用いて構成するこ により、より低背型の圧電デバイスを構成 ることができる。

 図6に示す圧電デバイスは、リード線22の 端において、その圧電振動子23との接続面22 aの裏面22bに支持部材24を設けた構成としてい る。この支持部材24は、例えばポリイミドや ポキシ等の、耐熱性のある樹脂を用いて構 している。具体的には、これらの樹脂を板 に固めたものを接着剤等により貼り付ける して構成することができる。

 このような構成により、リード線22の他 における圧電振動子23との接続面22aの裏面22b に設けられた支持部材24が、リード線22と圧 振動子23とに加わる応力を支持部材24内で分 させる。このことにより、リード線22と圧 振動子23との接続部において、局所的に応力 が加わる可能性を低減することができ、その 結果として、機械的特性や電気的特性などの 信頼性を向上させることができるのである。

 なお、本実施の形態2においては、リード 線22の他端における圧電振動子23との接続面22 aが、外容器21の凹部21bの内方の底面21c側を向 く面となる構成としている。しかしながら、 図6に示す構成ではなくリード線22の他端にお ける、外容器21の凹部21bの底面21c側を向く面 裏面に圧電振動子23を接続するとともに、 容器21の凹部21bの底面21c側を向く面に支持部 材24を配置する構成としても構わない。すな ち、リード線22の他端を挟んで圧電振動子23 と支持部材24との上下方向の位置関係が図6に 示す関係と逆になって構成されていてもよい 。

 ただし、図6に示すごとく、リード線22の 端における圧電振動子23との接続面22aが、 容器21の凹部21bの内方側を向く面となる構成 としている。このような位置関係とすること により、リード線22の存在により圧電振動子2 3の形状が凹部21bの体積の範囲内であれば規 または制限されることが無く、設計自由度 広がり望ましい。

 図7は本発明の実施の形態2における圧電 バイスの他の実施例を示す断面図である。 7に示すごとく、支持部材24aを、さらにリー 線22の他端における圧電振動子23との接続面 22aの裏面22bから、圧電振動子23におけるリー 線22と端子23aを介して接続する接続面23bに で設ける構成としている。すなわち、支持 材24aは接続面23bを覆い、かつその周囲のリ ド線22の他端における裏面22bまでも覆うよう に配置されている。

 このような構成とすることにより、支持 材24aとリード線22および圧電振動子23との接 触面積を大きくすることができる。このこと により、よりリード線22と圧電振動子23との 気的な接続が安定して保持されるため電気 な信頼性を向上させることができ望ましい このような支持部材24aは、例えばポリイミ やエポキシ等の耐熱性のある液状樹脂をリ ド線22および圧電振動子23の接続面23bに塗布 た後、硬化させることにより形成すること できる。

 また、実施の形態1と同様に、圧電振動子 23が基部と脚部とからなり、リード線22の他 が基部に接続されていてもよい。この様な 合において、支持部材24の面積が基部におけ るリード線22との接続面23bと同じ面積か、そ よりも大きい面積とすることは、圧電振動 23で発生した応力をより広い範囲に分散さ ることができるため望ましい。

 なお、圧電振動子23の形状は、例えば図3 図4および図5に示す圧電振動子13と同様な基 部と脚部とを有する構成であれば、上記効果 を奏することができる。

 なお、本発明の実施の形態1および2に示 ような低背型の圧電デバイスをデジタルカ ラ等の電子機器や自動車等に実装すること できる。

 図8は本発明の実施の形態1および2におけ 圧電デバイスが実装された電子機器の平面 である。図9は本発明の実施の形態1および2 おける圧電デバイスが実装された自動車の 面図である。

 図8の電子機器200には、例えば図1に示す 電デバイス100が実装されている。この圧電 バイス100は、図1に示すように回路パターン( 図示せず)にその一端が電気的に接続される ード線12と、このリード線12の他端に電気的 接続された端子13aを有する圧電振動子13と 備えている。そして、圧電デバイス100は、 電振動子13がリード線12の他端により中空保 されており、このリード線12の他端におけ 圧電振動子13との接続面12aの裏面12bに支持部 材14が設けられている。

 また、圧電デバイス100は、図2に示すよう に支持部材14aをリード線12の他端における圧 振動子13との接続面12aと隣接した裏面12bか 圧電振動子13におけるリード線12との接続面 まで設けた構成としてもよい。

 このような構成の電気的特性などの信頼 の高い圧電デバイス100を、デジタルカメラ の電子機器200に実装することにより、さら 確実なセンシングを行うことができる電子 器を実現することができる。

 また、図9の自動車300には上述の図1およ 図2に示された電気的特性などの信頼性の高 圧電デバイス100が実装されており、さらに 実なセンシングを行うことができる自動車3 00を実現することができる。

 具体的には、本実施の形態1および2に示 圧電デバイスを携帯電話用、あるいは車載 のナビセンサや、車両制御システム用セン 、撮像素子の手振れ補正用センサ等として それぞれ実装する。このことにより、電気 不具合が生じる可能性が低く、より確実な 定したセンシングを行うことができる電子 器や自動車等を実現することができるので る。

 本発明の圧電デバイスは、高い電気的特 などの信頼性を有し、自動車や各種電子機 において安定して確実に動作するので有用 ある。