JP2012160657A - Piezoelectric transformer - Google Patents

Piezoelectric transformer Download PDF

Info

Publication number
JP2012160657A
JP2012160657A JP2011020937A JP2011020937A JP2012160657A JP 2012160657 A JP2012160657 A JP 2012160657A JP 2011020937 A JP2011020937 A JP 2011020937A JP 2011020937 A JP2011020937 A JP 2011020937A JP 2012160657 A JP2012160657 A JP 2012160657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
piezoelectric transformer
piezoelectric
support
piezoelectric ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011020937A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5692580B2 (en
Inventor
Tomonori Komachi
友則 小町
Naoya Kusayanagi
直也 草柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2011020937A priority Critical patent/JP5692580B2/en
Publication of JP2012160657A publication Critical patent/JP2012160657A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5692580B2 publication Critical patent/JP5692580B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric transformer which is capable of stably providing high performance.SOLUTION: The piezoelectric transformer comprises a conductive support 3 with a projecting curved surface, which vibratably supports a piezoelectric ceramic 1. The piezoelectric ceramic 1 is supported by having an input electrode 11 or an output electrode 12 bonded to the curved surface. The support 3 functions as a conductor connected to the input electrode 11 or the output electrode 12.

Description

本発明は、圧電セラミックスに入力電極と出力電極とを形成し、前記入力電極に電圧を与えて前記圧電セラミックスを振動させることで前記出力電極に電圧を発生させる圧電トランスに関する。   The present invention relates to a piezoelectric transformer in which an input electrode and an output electrode are formed on a piezoelectric ceramic, and a voltage is applied to the input electrode to generate a voltage on the output electrode by vibrating the piezoelectric ceramic.

圧電セラミックスに入力電極と出力電極とを形成して構成された圧電トランスは、伝達効率が高く、絶縁性も確保しやすいなどの特徴を持っている。そのため、小型電源用トランスとして注目されている。   A piezoelectric transformer formed by forming an input electrode and an output electrode on piezoelectric ceramics has characteristics such as high transmission efficiency and easy insulation. Therefore, it has been attracting attention as a small power transformer.

特開平１０−２４２５４０号公報JP-A-10-242540 特開平８−１２５２４７号公報JP-A-8-125247

しかし、圧電トランスはトランス自体が振動するため実装が難しく、実装状態に応じてトランスの性能が大きく変化するという特殊性がある。また、圧電トランスの電極へのハンダ付けに際してハンダの広がり方やハンダの重量にばらつきがあると、これが圧電トランスの振動状態に影響し、共振周波数のシフトやトランスとして動作させた時のインピーダンスの変化などに起因する性能劣化を招くという問題もある。   However, the piezoelectric transformer is difficult to mount because the transformer itself vibrates, and has a special feature that the performance of the transformer varies greatly depending on the mounting state. Also, if there is a variation in the solder spread or weight when soldering to the electrodes of the piezoelectric transformer, this will affect the vibration state of the piezoelectric transformer, causing a shift in resonance frequency and a change in impedance when operated as a transformer. There is also a problem that it causes performance degradation due to the above.

本発明の目的は、安定的に高い性能を得ることができる圧電トランスを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer capable of stably obtaining high performance.

本発明の圧電トランスは、圧電セラミックスに入力電極と出力電極とを形成し、前記入力電極に電圧を与えて前記圧電セラミックスを振動させることで前記出力電極に電圧を発生させる圧電トランスにおいて、前記圧電セラミックスを振動可能に支持する突状の曲面を有する導電性の支持体を備え、前記圧電セラミックスは、前記入力電極または前記出力電極に前記曲面を接着することにより支持され、前記支持体は前記入力電極または前記出力電極に接続される導体として機能することを特徴とする。
この圧電トランスによれば、圧電セラミックスは、入力電極または出力電極に支持体に形成された突状の曲面を接着することにより支持されるので、安定的に適切な振動状態を得ることができる。 The piezoelectric transformer of the present invention is a piezoelectric transformer in which an input electrode and an output electrode are formed on a piezoelectric ceramic, and a voltage is applied to the input electrode to generate a voltage on the output electrode by vibrating the piezoelectric ceramic. A conductive support having a projecting curved surface that supports the ceramic so as to vibrate; the piezoelectric ceramic is supported by adhering the curved surface to the input electrode or the output electrode; and the support is the input It functions as an electrode or a conductor connected to the output electrode.
According to this piezoelectric transformer, the piezoelectric ceramic is supported by adhering the protruding curved surface formed on the support to the input electrode or the output electrode, so that an appropriate vibration state can be stably obtained.

前記支持体は球体であってもよい。   The support may be a sphere.

前記支持体の前記曲面と、前記入力電極または前記出力電極とがハンダにより固定されてもよい。   The curved surface of the support and the input electrode or the output electrode may be fixed by solder.

前記支持体が取り付けられる基板を備え、前記基板の表面には前記支持体が固定される電極が形成されていてもよい。   A substrate to which the support is attached may be provided, and an electrode to which the support is fixed may be formed on the surface of the substrate.

前記基板には、前記表面から裏面にかけて貫通し、前記圧電セラミックスを収容する貫通孔が形成されていてもよい。   The substrate may be formed with a through hole penetrating from the front surface to the back surface and accommodating the piezoelectric ceramic.

前記基板の電極には、前記支持体の固定のために使用する導電材の流れを制限する手段が設けられていてもよい。   The electrode of the substrate may be provided with means for restricting the flow of the conductive material used for fixing the support.

前記前記入力電極または前記出力電極には、前記支持体の固定のために使用する導電材の流れを制限する手段が設けられていてもよい。   The input electrode or the output electrode may be provided with means for restricting a flow of a conductive material used for fixing the support.

本発明の圧電トランスによれば、圧電セラミックスは、入力電極または出力電極に支持体に形成された突状の曲面を接着することにより支持されるので、安定的に適切な振動状態を得ることができる。   According to the piezoelectric transformer of the present invention, the piezoelectric ceramic is supported by adhering the protruding curved surface formed on the support to the input electrode or the output electrode, so that an appropriate vibration state can be stably obtained. it can.

実施例１の圧電トランスの構成を示す図であり、（ａ）は圧電トランスを示す平面図、図１（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線方向から見た正面図。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric transformer of Example 1, (a) is a top view which shows a piezoelectric transformer, FIG.1 (b) is the front view seen from the Ib-Ib line direction of (a). 図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図。II-II sectional view taken on the line of Fig.1 (a). 圧電セラミックスの幅が狭い場合の構成例を示す図。The figure which shows the structural example in case the width | variety of piezoelectric ceramics is narrow. 実施例２の圧電トランスの構成を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view illustrating a configuration of a piezoelectric transformer of Example 2. 実施例３の圧電トランスの構成を示す図であり、（ａ）は圧電トランスを示す平面図、（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線方向から見た正面図It is a figure which shows the structure of the piezoelectric transformer of Example 3, (a) is a top view which shows a piezoelectric transformer, (b) is the front view seen from the Vb-Vb line direction of Fig.5 (a). 実施例３の圧電トランスの構成を示す図であり、（ａ）は圧電セラミックスを示す平面図、（ｂ）は基板を示す平面図。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric transformer of Example 3, (a) is a top view which shows piezoelectric ceramic, (b) is a top view which shows a board | substrate. 圧電セラミックスにおける他の電極構造を示す図であり、（ａ）はパッドを構成する切り欠きを形成する例を示す図、（ｂ）はソルダーレジストを使用する例等を示す図。It is a figure which shows the other electrode structure in a piezoelectric ceramic, (a) is a figure which shows the example which forms the notch which comprises a pad, (b) is a figure which shows the example etc. which use a soldering resist.

次に、本発明による圧電トランスの実施形態について説明する。   Next, an embodiment of a piezoelectric transformer according to the present invention will be described.

以下、図１〜図３を参照して実施例１の圧電トランスについて説明する。   Hereinafter, the piezoelectric transformer of Example 1 will be described with reference to FIGS.

図１（ａ）は本実施例の圧電トランスを示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線方向から見た正面図、図２は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。   1A is a plan view showing the piezoelectric transformer of the present embodiment, FIG. 1B is a front view seen from the direction of the Ib-Ib line in FIG. 1A, and FIG. 2 is II in FIG. FIG.

図１および図２に示すように、本実施例の圧電トランスは、銀電極により形成された矩形状の入力電極１１，１１および矩形状の出力電極１２，１２が設けられた板状の圧電セラミックス１と、圧電セラミックス１が取り付けられる基板２と、を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric transformer of this embodiment is a plate-shaped piezoelectric ceramic provided with rectangular input electrodes 11 and 11 and rectangular output electrodes 12 and 12 formed of silver electrodes. 1 and a substrate 2 to which a piezoelectric ceramic 1 is attached.

図１（ａ）および図２に示すように、入力電極１１，１１は、圧電セラミックス１の両面に互いに対向して形成される。同様に、出力電極１２，１２は、入力電極１１，１１から離れた位置において圧電セラミックス１の両面に互いに対向して形成される。   As shown in FIGS. 1A and 2, the input electrodes 11 and 11 are formed on both surfaces of the piezoelectric ceramic 1 so as to face each other. Similarly, the output electrodes 12 and 12 are formed opposite to each other on both surfaces of the piezoelectric ceramic 1 at a position away from the input electrodes 11 and 11.

一方、基板２の表面（図１（ｂ）において上面）には、入力電極１１，１１に接続される電極パッド２１と、出力電極１２，１２に接続される電極パッド２２と、がそれぞれ形成されている。また、基板２には、その表面から裏面にかけて貫通する貫通孔２３が形成されている。   On the other hand, the electrode pad 21 connected to the input electrodes 11 and 11 and the electrode pad 22 connected to the output electrodes 12 and 12 are formed on the surface of the substrate 2 (upper surface in FIG. 1B). ing. Further, a through hole 23 is formed in the substrate 2 so as to penetrate from the front surface to the back surface.

図１および図２に示すように、圧電セラミックス１の入力電極１１，１１および出力電極１２，１２には、それぞれハンダ４を介して球状のメタルボール３が取り付けられている。また、メタルボール３は、ハンダ５を介して基板２の電極パッド２１および電極パッド２２に、それぞれ取り付けられている。図１（ａ）に示すように、メタルボール３は、入力電極１１，１１および出力電極１２，１２の位置で、それぞれ圧電セラミックス１を挟み込むように対向している。   As shown in FIGS. 1 and 2, spherical metal balls 3 are attached to the input electrodes 11 and 11 and the output electrodes 12 and 12 of the piezoelectric ceramic 1 via solder 4, respectively. Further, the metal balls 3 are respectively attached to the electrode pads 21 and the electrode pads 22 of the substrate 2 through the solder 5. As shown in FIG. 1A, the metal balls 3 are opposed to each other so as to sandwich the piezoelectric ceramics 1 at the positions of the input electrodes 11 and 11 and the output electrodes 12 and 12, respectively.

このように、圧電セラミックス１は、４つのメタルボール３を介して基板２に取り付けられ、基板２の貫通孔２３の内部に振動可能な状態で収容される。なお、図２では、出力電極１２の領域を示しているが、メタルボール３による入力電極１１の領域における支持状態も同様とされる。   As described above, the piezoelectric ceramic 1 is attached to the substrate 2 via the four metal balls 3 and is housed in the through hole 23 of the substrate 2 in a vibrable state. In FIG. 2, the region of the output electrode 12 is shown, but the support state in the region of the input electrode 11 by the metal ball 3 is also the same.

また、圧電セラミックス１の入力電極１１，１１および出力電極１２，１２は、それぞれメタルボール３を介して基板２の電極パッド２１および電極パッド２２に電気的に接続される。   Further, the input electrodes 11 and 11 and the output electrodes 12 and 12 of the piezoelectric ceramic 1 are electrically connected to the electrode pad 21 and the electrode pad 22 of the substrate 2 through the metal balls 3, respectively.

このように、本実施例の圧電トランスでは、４つのメタルボール３が入力電極１１，１１および出力電極１２，１２からの電気信号の取り出しだけでなく、圧電セラミックス１を支持する支持体として機能する。   As described above, in the piezoelectric transformer of this embodiment, the four metal balls 3 function not only for taking out electric signals from the input electrodes 11 and 11 and the output electrodes 12 and 12 but also as a support for supporting the piezoelectric ceramic 1. .

また、本実施例の圧電トランスでは、基板と圧電セラミックスとの間の接続にメタルボールを用いることにより、圧電セラミックスの支持状態が適切なものとなり、その振動を良好な状態とすることができる。このため、圧電トランスの性能を向上させることができるとともに、振動に基づく劣化が抑制される。また、メタルボール３の位置は圧電セラミックス１の幅（図１（ｂ）における上下方向の幅）のほぼ中心になっている。   Further, in the piezoelectric transformer of this embodiment, by using a metal ball for connection between the substrate and the piezoelectric ceramic, the support state of the piezoelectric ceramic becomes appropriate, and the vibration can be made good. For this reason, while being able to improve the performance of a piezoelectric transformer, the deterioration based on a vibration is suppressed. The position of the metal ball 3 is substantially the center of the width of the piezoelectric ceramic 1 (the vertical width in FIG. 1B).

また、メタルボールの使用によりマウンターやリフローなどを用いた実装の自動化が可能となり、コストの低減、ばらつきの軽減、信頼性の向上等を図ることができる。さらに、メタルボールの使用により、接続に必要なハンダの量やハンダの状態を安定的に制御できるため、圧電トランスの性能を安定させることができる。   In addition, the use of a metal ball makes it possible to automate mounting using a mounter, reflow, etc., thereby reducing costs, reducing variation, improving reliability, and the like. Furthermore, the use of the metal ball can stably control the amount of solder necessary for connection and the state of the solder, so that the performance of the piezoelectric transformer can be stabilized.

さらに、本実施例の圧電トランスでは、圧電セラミックスを収容するケース等を用いる必要がないため、実装状態での圧電トランスを小型化でき、占有体積を抑制できる。   Furthermore, in the piezoelectric transformer of this embodiment, since it is not necessary to use a case for housing piezoelectric ceramics, the piezoelectric transformer in the mounted state can be reduced in size, and the occupied volume can be suppressed.

なお、メタルボール３を圧電セラミックス１の振動の節となる位置に設置すれば、メタルボール３自体やハンダに機械的なストレスを与えず、振動に悪影響を及ぼさない。
さらにまた、実装上の制約等から、メタルボール３を振動の節からずれた位置に設置することもある。この場合、多少の特性劣化はあるが、実用レベルの特性が得られることがある。 If the metal ball 3 is installed at a position that becomes a vibration node of the piezoelectric ceramic 1, mechanical stress is not applied to the metal ball 3 itself or the solder, and the vibration is not adversely affected.
Furthermore, the metal ball 3 may be installed at a position deviated from the vibration node due to mounting restrictions. In this case, although there is some characteristic deterioration, a practical level characteristic may be obtained.

また、メタルボールの代わりに、メタルボールの外周にハンダがコーティングされたメタルコアのハンダボールを用いる場合には、実装工程においてクリームハンダを塗布する必要がなく、工程数の削減化、実装の安定化を図ることができる。   Also, when using metal core solder balls with solder coated on the outer circumference of the metal balls instead of metal balls, there is no need to apply cream solder in the mounting process, reducing the number of processes and stabilizing the mounting. Can be achieved.

また、メタルボールの代わりに、樹脂コアボールにメタルがコーティングされたボール、あるいは、このボールにハンダがコーティングされたコア入りハンダボールを使用してもよい。さらに、支持体として、突状の曲面を有する球状以外の形状のものを使用してもよい。   Further, instead of the metal ball, a ball in which a metal is coated on a resin core ball, or a cored solder ball in which a solder is coated on this ball may be used. Further, a support having a shape other than a spherical shape having a projecting curved surface may be used.

上記実施例では、基板２に貫通孔２３を形成して圧電セラミックス１を収容しているが、基板に溝を形成し、この溝に圧電セラミックスを収容してもよい。   In the embodiment described above, the piezoelectric ceramic 1 is accommodated by forming the through hole 23 in the substrate 2, but a groove may be formed in the substrate, and the piezoelectric ceramic may be accommodated in the groove.

さらに、図３に示すように、圧電セラミックス１Ａの幅（図３における上下方向の幅）が狭い場合には、基板２に貫通孔や溝を形成することなく、圧電セラミックス１を振動可能に支持することができる。なお、図３において、図１〜図２に示す要素に対応する要素には、図１〜図２と同一符号を付している。   Further, as shown in FIG. 3, when the width of the piezoelectric ceramic 1A (the vertical width in FIG. 3) is narrow, the piezoelectric ceramic 1 is supported so as to vibrate without forming a through hole or a groove in the substrate 2. can do. In FIG. 3, elements corresponding to those shown in FIGS. 1 to 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 2.

以下、図４を参照して実施例２の圧電トランスについて説明する。   Hereinafter, the piezoelectric transformer of Example 2 will be described with reference to FIG.

図４は、本実施例の圧電トランスの構成を示す斜視図である。なお、図４において図１〜図２に示す要素に対応する要素には、図１〜図２と同一符号を付している。   FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the piezoelectric transformer of this embodiment. In FIG. 4, elements corresponding to those shown in FIGS. 1 to 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 2.

図４に示すように、本実施例の圧電トランスでは、圧電セラミックス１の入力電極１１および出力電極１２が、基板２Ａの表面に対向するような方向に圧電セラミックス１が取り付けられる。   As shown in FIG. 4, in the piezoelectric transformer of the present embodiment, the piezoelectric ceramic 1 is attached in a direction in which the input electrode 11 and the output electrode 12 of the piezoelectric ceramic 1 face the surface of the substrate 2A.

基板２Ａには、電極パッド２４，２５，２６，２７が形成され、電極パッド２４は、メタルボール３，３を介して、図４において下面に形成された入力電極１１とハンダ付けにより接続される。同様に、電極パッド２５は、メタルボール３，３を介して、図４において下面に形成された出力電極１２とハンダ付けにより接続される。   Electrode pads 24, 25, 26, and 27 are formed on the substrate 2A, and the electrode pads 24 are connected to the input electrodes 11 formed on the lower surface in FIG. . Similarly, the electrode pad 25 is connected to the output electrode 12 formed on the lower surface in FIG. 4 by soldering via the metal balls 3 and 3.

一方、図４において上面に形成された入力電極１１には、ハンダ１１ａによりリード線１１ｂの一端が接続され、リード線１１ｂの他端は基板２Ａの電極パッド２６にハンダ２６ａにより接続される。同様に、図４において上面に形成された出力電極１２には、ハンダ１２ａによりリード線１２ｂの一端が接続され、リード線１２ｂの他端は基板２Ａの電極パッド２７にハンダ２７ａにより接続される。これらのリード線の接続には、ワイヤボンディングによる実装手法を用いることができる。   On the other hand, one end of the lead wire 11b is connected to the input electrode 11 formed on the upper surface in FIG. 4 by the solder 11a, and the other end of the lead wire 11b is connected to the electrode pad 26 of the substrate 2A by the solder 26a. Similarly, one end of the lead wire 12b is connected to the output electrode 12 formed on the upper surface in FIG. 4 by the solder 12a, and the other end of the lead wire 12b is connected to the electrode pad 27 of the substrate 2A by the solder 27a. For the connection of these lead wires, a mounting method by wire bonding can be used.

本実施例では、実施例１に示す場合と比較してリード線による特性の劣化は避けられないが、圧電セラミックス１がメタルボール３を介して支持されるため、比較的安定した振動状態を得ることができる。   In this embodiment, the deterioration of the characteristics due to the lead wires is unavoidable as compared with the case shown in Embodiment 1, but since the piezoelectric ceramic 1 is supported through the metal balls 3, a relatively stable vibration state is obtained. be able to.

なお、メタルボールの数は適宜選択可能であり、入力電極１１および出力電極１２についてそれぞれ１つあるいは３つ以上のメタルボール３を使用してもよい。   The number of metal balls can be selected as appropriate, and one or three or more metal balls 3 may be used for each of the input electrode 11 and the output electrode 12.

支持体として、メタルボール３に代えて、実施例１で示した他のボールや突状の曲面を有する球状以外の形状のものを使用してもよい。また、メタルボール３等の支持体を圧電セラミックス１の振動の節となる位置に設置すれば、支持体自体やハンダに機械的なストレスを与えず、振動に悪影響を及ぼさない。しかし、支持体を振動の節からずれた位置に設置してもよい。   As the support, instead of the metal ball 3, a ball other than the ball shown in the first embodiment or a spherical shape having a protruding curved surface may be used. If a support such as the metal ball 3 is installed at a position that becomes a vibration node of the piezoelectric ceramic 1, mechanical stress is not applied to the support itself or the solder, and the vibration is not adversely affected. However, you may install a support body in the position shifted | deviated from the node of vibration.

以下、図５〜７を参照して実施例３の圧電トランスについて説明する。   Hereinafter, the piezoelectric transformer of Example 3 will be described with reference to FIGS.

本実施例は、支持体を固定するための導電材の流れを制限する手段を例示するものである。   This example illustrates a means for restricting the flow of the conductive material for fixing the support.

図５（ａ）は本実施例の圧電トランスを示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線方向から見た正面図、図６（ａ）は圧電セラミックスを示す平面図、図６（ｂ）は基板を示す平面図である。図５および図６において、図１〜図２に示す要素に対応する要素には、図１〜図２と同一符号を付している。   5A is a plan view showing the piezoelectric transformer of the present embodiment, FIG. 5B is a front view seen from the direction of the Vb-Vb line of FIG. 5A, and FIG. 6A shows the piezoelectric ceramic. FIG. 6B is a plan view showing the substrate. 5 and 6, elements corresponding to those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2.

図５および図６に示すように、圧電セラミックス１Ｂには銀電極により形成された入力電極１１Ｂおよび出力電極１２Ｂが設けられる。入力電極１１Ｂには、メタルボール３が接続されるパッド１１２を構成する切り欠き１１１が、出力電極１２Ｂには、メタルボール３が接続されるパッド１２２を構成する切り欠き１２１が、それぞれ形成されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the piezoelectric ceramic 1B is provided with an input electrode 11B and an output electrode 12B formed of silver electrodes. The input electrode 11B is formed with a notch 111 constituting a pad 112 to which the metal ball 3 is connected, and the output electrode 12B is formed with a notch 121 constituting a pad 122 to which the metal ball 3 is connected. Yes.

また、基板２Ｂの表面には、個々のメタルボール３が接続されるパッド２１Ｂ，２１Ｂおよびパッド２２Ｂ，２２Ｂが形成されている。   Further, pads 21B and 21B and pads 22B and 22B to which individual metal balls 3 are connected are formed on the surface of the substrate 2B.

本実施例では、圧電セラミックス１Ｂに予め形成されたパッド１１２およびパッド１２１により、メタルボール３を正確に振動の節に位置決めすることができるため、ばらつきのない高性能な圧電トランスを得ることができる。また、パッド１１２およびパッド１２１の外側にハンダがフローすることが防止できるため、ハンダが広範囲に広がらず、ハンダによる振動の抑制を制限することができる。また、性能の変動も少なくすることができる。   In this embodiment, the metal ball 3 can be accurately positioned at the vibration node by the pad 112 and the pad 121 formed in advance on the piezoelectric ceramic 1B, so that a high-performance piezoelectric transformer without variations can be obtained. . Further, since it is possible to prevent the solder from flowing outside the pad 112 and the pad 121, the solder does not spread over a wide range, and it is possible to limit the suppression of vibration caused by the solder. In addition, fluctuations in performance can be reduced.

また、本実施例では、基板２Ｂの表面にパッド２１Ｂ，２１Ｂおよびパッド２２Ｂ，２２Ｂが形成されているため、基板２Ｂに対するメタルボール３の位置決め精度も向上し、したがって、基板２Ｂに対する圧電セラミックス１Ｂの位置関係を正確に制御できる。   Further, in this embodiment, since the pads 21B and 21B and the pads 22B and 22B are formed on the surface of the substrate 2B, the positioning accuracy of the metal ball 3 with respect to the substrate 2B is also improved. The positional relationship can be accurately controlled.

ハンダのフローを抑制する手段は、実施例２に示した構成に対しても適用できる。この場合、圧電セラミックスの片面（例えば、図４における下面）のみに支持体が接続されるため、その面の電極のみに切り欠きを形成すればよい。切り欠きは個々のメタルボール３に対してそれぞれパッドが形成されるように形成すればよい。また、この場合にも、個々のメタルボール３に対応するパッドを基板表面に形成することで、基板に対する圧電セラミックスの位置関係を正確に制御できる。   The means for suppressing the solder flow can also be applied to the configuration shown in the second embodiment. In this case, since the support is connected to only one surface of the piezoelectric ceramic (for example, the lower surface in FIG. 4), it is only necessary to form a cutout only on the electrode on that surface. The cutout may be formed so that a pad is formed for each metal ball 3. Also in this case, the positional relationship of the piezoelectric ceramics with respect to the substrate can be accurately controlled by forming pads corresponding to the individual metal balls 3 on the substrate surface.

図７（ａ）および図７（ｂ）は、圧電セラミックスにおける他の電極構造を示す図である。   FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another electrode structure in the piezoelectric ceramic.

図７（ａ）に示す例では、圧電セラミックス１Ｃに入力電極１１Ｃおよび出力電極１２Ｃが設けられる。入力電極１１Ｃには、メタルボール３が接続されるパッド１１４を構成する切り欠き１１３が、出力電極１２Ｃには、メタルボール３が接続されるパッド１２４を構成する切り欠き１２３が、それぞれ形成されている。このように、パッドを構成するための切り欠きの形状は適宜選択できる。   In the example shown in FIG. 7A, an input electrode 11C and an output electrode 12C are provided on the piezoelectric ceramic 1C. The input electrode 11C is formed with a notch 113 forming a pad 114 to which the metal ball 3 is connected, and the output electrode 12C is formed with a notch 123 forming a pad 124 to which the metal ball 3 is connected. Yes. Thus, the shape of the notch for constituting the pad can be selected as appropriate.

図７（ｂ）は、ハンダの広がりを抑える手段として、ソルダーレジストを使用する例等を示している。図７（ｂ）の例では、圧電セラミックス１Ｄに入力電極１１Ｄおよび出力電極１２Ｄが設けられる。入力電極１１Ｄの表面には、メタルボール３が接続されるパッド１１６およびパッド１２６の部分以外の領域を覆うソルダーレジストが設けられ、パッド１１６およびパッド１２６の外側へのハンダのフローが防止される。この場合、ソルダーレジストとしては、圧電セラミックス１Ｄの振動を妨げない材質、厚みのものが用いられる。   FIG. 7B shows an example in which a solder resist is used as means for suppressing the spread of solder. In the example of FIG. 7B, an input electrode 11D and an output electrode 12D are provided on the piezoelectric ceramic 1D. A solder resist is provided on the surface of the input electrode 11D so as to cover a region other than the portions of the pad 116 and the pad 126 to which the metal ball 3 is connected, and the solder flow to the outside of the pad 116 and the pad 126 is prevented. In this case, the solder resist is made of a material and thickness that does not hinder the vibration of the piezoelectric ceramic 1D.

ソルダーレジストを使用する代わりに、パッド１１６およびパッド１２６の部分について他の領域よりも電極厚を大きく形成してもよい。例えば、パッド１１６およびパッド１２６の部分のみについて二重に電極印刷を行うことで、段差を設けることができる。この場合、段差よりも外側へのハンダのフローが防止される。   Instead of using the solder resist, the electrode thickness of the pad 116 and the pad 126 may be formed larger than that of other regions. For example, a step can be provided by performing electrode printing twice only on the pad 116 and the pad 126. In this case, the solder flow outside the step is prevented.

また、本実施例で示した各構成は、接続のための手段として、ハンダ以外の導電性ペースト等の他の導電材を使用する場合についても適用することができる。   Moreover, each structure shown in the present Example is applicable also when using other electrically conductive materials, such as electrically conductive pastes other than solder, as a means for a connection.

以上説明したように、本発明の圧電トランスによれば、圧電セラミックスは、入力電極または出力電極に支持体に形成された突状の曲面を接着することにより支持されるので、安定的に適切な振動状態を得ることができる。   As described above, according to the piezoelectric transformer of the present invention, the piezoelectric ceramic is supported by adhering the protruding curved surface formed on the support to the input electrode or the output electrode. A vibration state can be obtained.

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、圧電セラミックスに入力電極と出力電極とを形成し、前記入力電極に電圧を与えて前記圧電セラミックスを振動させることで前記出力電極に電圧を発生させる圧電トランスに対し、広く適用することができる。   The scope of application of the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention is widely applied to a piezoelectric transformer in which an input electrode and an output electrode are formed on a piezoelectric ceramic, and a voltage is applied to the input electrode to vibrate the piezoelectric ceramic to generate a voltage at the output electrode. Can do.

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 圧電セラミックス
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 基板
３ メタルボール（支持体）
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ 入力電極
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 出力電極
２３ 貫通孔
１１１，１２１，１１３，１２３ 切り欠き（導電材の流れを制限する手段）
１１６，１２６ パッド（導電材の流れを制限する手段） 1, 1A, 1B, 1C, 1D Piezoelectric ceramics 2, 2A, 2B, 2C, 2D Substrate 3 Metal ball (support)
11, 11A, 11B, 11C, 11D Input electrode 12, 12A, 12B, 12C, 12D Output electrode 23 Through hole 111, 121, 113, 123 Notch (means for restricting flow of conductive material)
116, 126 pad (means for restricting flow of conductive material)

Claims (7)

圧電セラミックスに入力電極と出力電極とを形成し、前記入力電極に電圧を与えて前記圧電セラミックスを振動させることで前記出力電極に電圧を発生させる圧電トランスにおいて、
前記圧電セラミックスを振動可能に支持する突状の曲面を有する導電性の支持体を備え、
前記圧電セラミックスは、前記入力電極または前記出力電極に前記曲面を接着することにより支持され、
前記支持体は前記入力電極または前記出力電極に接続される導体として機能することを特徴とする圧電トランス。 In a piezoelectric transformer that forms an input electrode and an output electrode on a piezoelectric ceramic, generates a voltage on the output electrode by applying a voltage to the input electrode and vibrating the piezoelectric ceramic,
Comprising a conductive support having a projecting curved surface that supports the piezoelectric ceramic so as to vibrate;
The piezoelectric ceramic is supported by adhering the curved surface to the input electrode or the output electrode,
The piezoelectric transformer, wherein the support functions as a conductor connected to the input electrode or the output electrode. 前記支持体は球体であることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス。   The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the support is a sphere. 前記支持体の前記曲面と、前記入力電極または前記出力電極とがハンダにより固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電トランス。   The piezoelectric transformer according to claim 1 or 2, wherein the curved surface of the support and the input electrode or the output electrode are fixed by solder. 前記支持体が取り付けられる基板を備え、前記基板の表面には前記支持体が固定される電極が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電トランス。   The piezoelectric transformer according to claim 1, further comprising a substrate to which the support is attached, and an electrode to which the support is fixed is formed on a surface of the substrate. 前記基板には、前記表面から裏面にかけて貫通し、前記圧電セラミックスを収容する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電トランス。   5. The piezoelectric transformer according to claim 4, wherein the substrate is formed with a through-hole penetrating from the front surface to the back surface and accommodating the piezoelectric ceramic. 6. 前記基板の電極には、前記支持体の固定のために使用する導電材の流れを制限する手段が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の圧電トランス。   6. The piezoelectric transformer according to claim 4, wherein means for restricting a flow of a conductive material used for fixing the support is provided on the electrode of the substrate. 前記前記入力電極または前記出力電極には、前記支持体の固定のために使用する導電材の流れを制限する手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電トランス。   The said input electrode or the said output electrode is provided with the means to restrict | limit the flow of the electrically conductive material used for fixation of the said support body, The said any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. The piezoelectric transformer as described.
JP2011020937A 2011-02-02 2011-02-02 Piezoelectric transformer Active JP5692580B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011020937A JP5692580B2 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Piezoelectric transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011020937A JP5692580B2 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Piezoelectric transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012160657A true JP2012160657A (en) 2012-08-23
JP5692580B2 JP5692580B2 (en) 2015-04-01

Family

ID=46840929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011020937A Active JP5692580B2 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Piezoelectric transformer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5692580B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0732972U (en) * 1993-11-26 1995-06-16 株式会社村田製作所 Power supply
JPH0832138A (en) * 1994-07-19 1996-02-02 Nec Corp Piezoelctric vibrator
JPH0983033A (en) * 1995-09-14 1997-03-28 Sony Corp Piezoelectric ceramic transformer
JPH09275232A (en) * 1996-04-04 1997-10-21 Ricoh Keiki Kk Electrode connection structure of piezoelectric transformer
JP2005026370A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Kyocera Corp Piezoelectric actuator and ink jet recording head equipped therewith

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0732972U (en) * 1993-11-26 1995-06-16 株式会社村田製作所 Power supply
JPH0832138A (en) * 1994-07-19 1996-02-02 Nec Corp Piezoelctric vibrator
JPH0983033A (en) * 1995-09-14 1997-03-28 Sony Corp Piezoelectric ceramic transformer
JPH09275232A (en) * 1996-04-04 1997-10-21 Ricoh Keiki Kk Electrode connection structure of piezoelectric transformer
JP2005026370A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Kyocera Corp Piezoelectric actuator and ink jet recording head equipped therewith

Also Published As

Publication number Publication date
JP5692580B2 (en) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4837083B2 (en) Directional silicon condenser microphone with additional back chamber
JP6716865B2 (en) Coil parts
JP2008010621A (en) Circuit board unit
JP2006279485A (en) Highly stable piezoelectric oscillator
JP6716866B2 (en) Coil parts
WO2014097862A1 (en) Acoustic generator, acoustic generation device, and electronic device
JP2009278016A (en) Electronic part
JP5692580B2 (en) Piezoelectric transformer
WO2021128418A1 (en) Microphone packaging structure and electronic device
JP5614629B2 (en) Power supply
TWI420788B (en) Electromagnetic vibration-based generator
CN215647323U (en) Energy conversion assembly
JP2007124591A (en) Communication module
JP7274607B2 (en) vibration generator
JP5607765B2 (en) Small piezoelectric tuning fork resonator
JP2018046486A (en) Piezoelectric vibrator
JP2013115510A (en) Piezoelectric oscillator and electronic apparatus
JP6593094B2 (en) Piezoelectric vibration device and mounting structure thereof
JP6035775B2 (en) Parametric speaker and manufacturing method thereof
JP5672928B2 (en) Electronic component device and manufacturing method thereof
JP2009272795A (en) Piezoelectric vibration element, and piezoelectric device and method of manufacturing the same
JP2006340241A (en) Chip antenna and antenna device
TWI792357B (en) Transducer and method for manufacturing the same
JP2013179504A (en) Piezoelectric device
JP2011182017A (en) Module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5692580

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150