振动发电元件制造技术

本发明专利技术提供一种固定于可动电极部的重锤的安装构造。振动发电元件(1)具备：具有多个梳齿电极(110)的固定电极部(111)；具有多个梳齿电极(120)的可动电极部(12)；固定于可动电极部(12)的重锤(10a、10b)；以及设于重锤(10a、10b)并对将重锤(10a、10b)固定于可动电极部(12)的树脂(105)进行收纳的树脂存积部(103)。

【技术实现步骤摘要】
振动发电元件
本专利技术涉及一种振动发电元件。
技术介绍
近年来，开发出一种利用MEMS技术的非常小型的振动发电元件。例如，专利文献1中，通过使形成有梳齿电极的可动部相对于形成有梳齿电极的固定部振动来进行发电。在这样的振动发电元件中，为了即使在较小的环境振动中也能高效地发电，使可动部的质量更大是重要的，在专利文献1所记载的振动发电元件中，采用在可动部上装配另外形成的重锤的构造。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利6338071号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述专利文献1中仅记载重锤装配于可动部(参照说明书第[0059]段)这一内容，并未记载将重锤装配于可动部的方法。因此，提供一种固定于可动部的重锤的安装构造。用于解决课题的方案本专利技术的一个方式的振动发电元件具备：固定电极部，其具有多个梳齿电极；可动电极部，其具有多个梳齿电极；重锤，其固定于上述可动电极部；以及树脂存积部，其设于上述重锤或上述可动电极部，并对将上述重锤固定于上述可动电极部的树脂进行收纳。专利技术的效果如下。根据本专利技术，能够抑制将重锤与可动电极部接合的树脂的溢出。附图说明图1是示出封入在真空封装件内的振动发电元件的图。图2是示出振动发电元件的各部分的结构的图。图3是说明振动平面内的重心位置的偏移的图。图4是说明与振动平面垂直的方向的位置偏移的图。图5是从可动电极部侧观察图1所示的重锤的立体图。图6示出可动电极部与重锤的接合构造的第一实施方式，是示出图1的(b)中的可动电极部与重锤的接合构造的放大图。图7的(a)～(c)是形成图6所示的可动电极部与重锤的接合构造的各工序的图。图8的(a)～(d)是示出振动发电元件的MEMS加工体的形成顺序的一例的图。图9是示出图8的MEMS加工体的形成顺序之后的工序的图。图10是示出可动电极部与重锤的接合构造的第二实施方式的剖视图。图11示出可动电极部与重锤的接合构造的第三实施方式，是示出在可动电极部接合重锤前的状态的图。图12是示出第三实施方式中的可动电极部与重锤的接合构造的剖视图。图13示出重锤的变形例1，图13的(a)是重锤的俯视图，图13的(b)是沿图13的(a)的中心线L5-L5的剖视图，图13的(c)是沿图13的(a)的中心线L4-L4的剖视图。图14示出重锤的变形例2，图14的(a)是重锤的俯视图，图14的(b)是沿图14的(a)的中心线L5-L5的剖视图，图14的(c)是沿图14的(a)的中心线L4-L4的剖视图。图15示出重锤的变形例3，图15的(a)是重锤的俯视图，图15的(b)是沿图15的(a)的中心线L5-L5的剖视图，图15的(c)是沿图15的(a)的中心线L4-L4的剖视图。图16的(a)、(b)示出比较例的构造，图16的(a)是将重锤粘接于可动电极部前的图，图16的(b)是将重锤粘接于可动电极部后的状态的图。图中：1—振动发电元件，10a～10e—重锤(重物)，12、12a—可动电极部，12a—可动电极部，102—定位突起，103、103a、103b—树脂存积部，105—树脂，105a—液状树脂，110—梳齿电极，111—固定电极部，120—梳齿电极，121—中央带部，123—定位用贯通孔，161、161a、161b—带状部，162、162a、162b—平板状部，L1—通过连接部114的突起114a并与振动方向(x轴方向)平行的线，L2～L5—中心线。具体实施方式－第一实施方式－以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。图1是示出封入在真空状态的封装件2内的振动发电元件1的图，图1的(a)是俯视图，图1的(b)是A-A剖视图。此外，图1的(a)的俯视图中，为了清楚封装件2的内部构造，省略了设于封装件2的上表面侧(z轴正方向侧)的上盖3的图示。振动发电元件1具备固定部11、可动电极部12、弹性支撑可动电极部12的弹性支撑部13、以及固定于可动电极部12的表背两面的一对重锤10a、10b。振动发电元件1的固定部11通过芯片焊接而固定于封装件2。封装件2例如由电绝缘性的材料(例如陶瓷)形成。在封装件2的上端，缝焊有用于对封装件2内进行真空密封的上盖3。在固定部11上形成有固定电极部111，并在该固定电极部111且在y轴方向上形成有多个沿x轴方向延伸的梳齿电极110。在可动电极部12且在y轴方向上形成有多个沿x轴方向延伸的梳齿电极120。详细而言，可动电极部12具有沿x轴方向延伸的中央带部121(参照图1的(b))、和从中央带部121的x轴方向的中心分别向y轴正方向及y轴负方向延伸的支部122。在可动电极部12的各支部122，在y轴方向上隔开预定间隔地排列有多个梳齿电极120。沿x轴方向延伸的多个梳齿电极110与从各支部122延伸的梳齿电极120配置为在y轴方向上经由缝隙而相互啮合。在固定电极部111形成有电极焊盘112。可动电极部12经由弹性支撑部13而与形成在固定部11上的连接部114机械式连接以及电连接。在连接部114形成有电极焊盘113。电极焊盘112、113通过缆线22而与设于封装件2的电极21a、21b连接。在本实施方式中，可动电极部12构成为沿x轴方向振动，若可动电极部12沿x轴方向振动，则梳齿电极120相对于固定电极部111的梳齿电极110的插入量变化来进行发电。重锤10a、10b通过粘接用的树脂105而与可动电极部12接合。在下文中对重锤10a、10b与可动电极部12的接合构造进行说明。图2是示出振动发电元件1的各部分的结构的图。如在下文中说明那样，振动发电元件1使用SOI(SiliconOnInsulator)基板并通过一般的MEMS加工技术来形成。SOI基板是由Si的支撑层、SiO2的埋氧化层(BOX层)以及Si的活性层构成的三层构造的基板，固定部11由支撑层形成，固定电极部111、可动电极部12、弹性支撑部13以及连接部114由活性层形成。图2的(a)是示出振动发电元件1的MEMS加工体、即固定重锤10a、10b前的振动发电元件1的图。图2的(a)中，对固定部11上的固定电极部111和可动电极部12、弹性支撑部13以及连接部114施加阴影线来示出。可动电极部12由四组弹性支撑部13弹性支撑。各弹性支撑部13具备能够弹性变形的三根梁13a～13c。连接部114还作为限制可动电极部12的x轴方向振动的范围的限制部发挥功能。在连接部114的与可动电极部12对置的面形成有突起114a。通过使可动电极部12的x轴方向端面碰撞到连接部114的突起114a，来限制可动电极部12的振动的振幅。此外，图2的(a)中突起形成于连接部114，但也可以形成于可动电极部12侧。图2的(b)是仅示出振动发电元件1的固定部11的图。图2的(b)的在固定部11上示出的阴影线区域11C表示固定有固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动发电元件，其特征在于，具备：/n固定电极部，其具有多个梳齿电极；/n可动电极部，其具有多个梳齿电极；/n重锤，其固定于上述可动电极部；以及/n树脂存积部，其设于上述重锤或上述可动电极部，并对将上述重锤固定于上述可动电极部的树脂进行收纳。/n

【技术特征摘要】
20181015 JP 2018-1944371.一种振动发电元件，其特征在于，具备：
固定电极部，其具有多个梳齿电极；
可动电极部，其具有多个梳齿电极；
重锤，其固定于上述可动电极部；以及
树脂存积部，其设于上述重锤或上述可动电极部，并对将上述重锤固定于上述可动电极部的树脂进行收纳。


2.根据权利要求1所述的振动发电元件，其特征在于，
上述树脂存积部的中心设定在通过上述重锤的重心和上述可动电极部的重心的直线上。


3.根据权利要求1所述的振动发电元件，其特征在于，
收纳在上述树脂存积部内的上述树脂以因表面张力而在上述重锤或上述可动电极部的上表面凸起的状态收纳在上述树脂存积部内。


4.根据权利要求3所述的振动发电元件，其特征在于，
上述树脂存积部是设于上述重锤的固定于上述可动电极部的面侧的凹部。


5.根据权利要求3所述的振动发电元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：穴井大辅，
申请(专利权)人：株式会社鹭宫制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP