JP2967564B2 - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
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- JP2967564B2 JP2967564B2 JP5172558A JP17255893A JP2967564B2 JP 2967564 B2 JP2967564 B2 JP 2967564B2 JP 5172558 A JP5172558 A JP 5172558A JP 17255893 A JP17255893 A JP 17255893A JP 2967564 B2 JP2967564 B2 JP 2967564B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子機器等において交
流電圧を変圧する圧電トランスに関するものである。
流電圧を変圧する圧電トランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスは、巻線型の電磁トランス
に比べて、（１）構造が簡単で小型化が可能である。
（２）出力側の短絡事故に対し、自動的に入力抵抗が増
大し、焼損等の危険性がない。（３）昇圧比が高くとれ
る。（４）電磁誘導がない。等の利点を有しており、近
年実用化に向けての開発が進んでいる。
に比べて、（１）構造が簡単で小型化が可能である。
（２）出力側の短絡事故に対し、自動的に入力抵抗が増
大し、焼損等の危険性がない。（３）昇圧比が高くとれ
る。（４）電磁誘導がない。等の利点を有しており、近
年実用化に向けての開発が進んでいる。
【０００３】図９に示すように代表的な圧電トランスと
してローゼン型の圧電トランスが挙げられるが、圧電素
子８は矩形板状で、この素子の長手方向の主面片側半分
８Ａには厚み方向の一対の入力電極８１，８２を形成
し、他の半分８Ｂはその端面に出力電極８３を形成して
いる。前者は厚み方向に、後者は長手方向にそれぞれ分
極されている。一般に厚み方向に入力電極が形成された
部分を駆動部、出力電極が形成された他の半分を発電部
と称している。この電極形成された圧電素子に交流電圧
を印加すると、全体として、図１０に示すようなλモー
ドと称される振動変位を有する強い機械振動が起こる。
なお、図１１は平面でみた節部領域を示す図である。こ
れにより発電部の出力電極では圧電効果で高い交流電圧
を得ることができる。なお、振動モードとしてλモード
を示したが、λ／２モード、３／２λモードでも共振す
ることが知られており、これら各モードにより振動変位
分布、振動の節部領域が異なっている。λモードの場
合、従来では図９に示すように、この節部領域を樹脂、
ゴム等の弾性体９１，９２で支持し、各々の電極に金属
線Ａ，Ｂ，Ｃをボンディングして電気的入力を行ってい
た。
してローゼン型の圧電トランスが挙げられるが、圧電素
子８は矩形板状で、この素子の長手方向の主面片側半分
８Ａには厚み方向の一対の入力電極８１，８２を形成
し、他の半分８Ｂはその端面に出力電極８３を形成して
いる。前者は厚み方向に、後者は長手方向にそれぞれ分
極されている。一般に厚み方向に入力電極が形成された
部分を駆動部、出力電極が形成された他の半分を発電部
と称している。この電極形成された圧電素子に交流電圧
を印加すると、全体として、図１０に示すようなλモー
ドと称される振動変位を有する強い機械振動が起こる。
なお、図１１は平面でみた節部領域を示す図である。こ
れにより発電部の出力電極では圧電効果で高い交流電圧
を得ることができる。なお、振動モードとしてλモード
を示したが、λ／２モード、３／２λモードでも共振す
ることが知られており、これら各モードにより振動変位
分布、振動の節部領域が異なっている。λモードの場
合、従来では図９に示すように、この節部領域を樹脂、
ゴム等の弾性体９１，９２で支持し、各々の電極に金属
線Ａ，Ｂ，Ｃをボンディングして電気的入力を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では外部との電気的接続を金属線で行っているため、
この圧電トランスをプリント配線基板上に搭載した場
合、全体として占有面積が大きくなり、他の電子部品と
接触すること等により、短絡事故あるいは断線事故が生
じることがあった。また、圧電トランスの製造面におい
ても圧電素子の支持体あるいは金属線との接続を別個に
行っているので、製造工数が多くなり、また製造の自動
化を行いにくいという問題を有していた。
成では外部との電気的接続を金属線で行っているため、
この圧電トランスをプリント配線基板上に搭載した場
合、全体として占有面積が大きくなり、他の電子部品と
接触すること等により、短絡事故あるいは断線事故が生
じることがあった。また、圧電トランスの製造面におい
ても圧電素子の支持体あるいは金属線との接続を別個に
行っているので、製造工数が多くなり、また製造の自動
化を行いにくいという問題を有していた。
【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、他の電子部品との短絡事故等が生じず、ま
た製造工数が少なく、製造の自動化に適しかつ全体とし
て小型化、表面実装化が可能な圧電トランスを提供する
ことを目的とする。
れたもので、他の電子部品との短絡事故等が生じず、ま
た製造工数が少なく、製造の自動化に適しかつ全体とし
て小型化、表面実装化が可能な圧電トランスを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明による圧電トランスは、圧電素子は駆動領
域と発電領域とを具備しており、前記駆動領域は厚み方
向に分極され、その表裏面に入力電極が形成され、前記
発電領域は長さ方向に分極され、その側面端部に出力電
極が形成されるとともに、当該出力電極を主面上の振動
節部領域、または長手方向の側面上の振動節部領域まで
延出する引出電極が形成されており、構造体は、前記圧
電素子の入力電極の振動節部近傍、及び前記引出電極を
支持し、外部端子と導通を施す端子が埋設されてなり、
前記構造体に前記圧電素子を挿入して相互に一体化する
とともに、前記圧電素子の各電極と端子とがそれぞれ電
気的に接続されてなることを特徴とする。
めに、本発明による圧電トランスは、圧電素子は駆動領
域と発電領域とを具備しており、前記駆動領域は厚み方
向に分極され、その表裏面に入力電極が形成され、前記
発電領域は長さ方向に分極され、その側面端部に出力電
極が形成されるとともに、当該出力電極を主面上の振動
節部領域、または長手方向の側面上の振動節部領域まで
延出する引出電極が形成されており、構造体は、前記圧
電素子の入力電極の振動節部近傍、及び前記引出電極を
支持し、外部端子と導通を施す端子が埋設されてなり、
前記構造体に前記圧電素子を挿入して相互に一体化する
とともに、前記圧電素子の各電極と端子とがそれぞれ電
気的に接続されてなることを特徴とする。
【０００７】そして、構造体の具体的な構造として、構
造体の電極支持部には板バネ端子が対向して埋設し、前
記板バネ端子には圧電素子と接する凸部を設け、構造体
の前記凸部対応部分には透孔が設け、この透孔から導電
性接合材を注入し、少なくとも板バネ端子と圧電素子の
入力電極と引出電極との電気的な接続が施されているこ
とを特徴とする。
造体の電極支持部には板バネ端子が対向して埋設し、前
記板バネ端子には圧電素子と接する凸部を設け、構造体
の前記凸部対応部分には透孔が設け、この透孔から導電
性接合材を注入し、少なくとも板バネ端子と圧電素子の
入力電極と引出電極との電気的な接続が施されているこ
とを特徴とする。
【０００８】また、圧電素子は駆動領域と発電領域とを
具備しており、前記駆動領域は厚み方向に分極され、そ
の表裏面に入力電極が形成され、前記発電領域は長さ方
向に分極され、その側面端部に出力電極が形成されると
ともに、当該出力電極を主面上の端部へ延出する引出電
極が形成されており、前記圧電素子の入出力電極の振動
節部近傍で支持し、外部端子と導通を施す端子が埋設さ
れた構造体とが有り、前記構造体に前記圧電素子を挿入
して相互に一体化されている圧電トランスにおいて、前
記入力側構造体は、圧電素子の入力電極と電気的に接続
される凸部を具備した板バネ端子が対向して埋設されて
おり、当該入力側構造体の前記凸部対応部分には、透孔
が設けられ、この透孔から導電性接合材を注入し、少な
くとも板バネ端子と圧電素子の入力電極との電気的な接
続が施されており、前記出力側構造体は、板バネ端子の
一部が構造体の外部に露出して埋設されており、この露
出部と圧電素子の出力電極とがリード線、またはボンデ
ィングワイヤーを介して電気的に接続されてなることを
特徴とする。
具備しており、前記駆動領域は厚み方向に分極され、そ
の表裏面に入力電極が形成され、前記発電領域は長さ方
向に分極され、その側面端部に出力電極が形成されると
ともに、当該出力電極を主面上の端部へ延出する引出電
極が形成されており、前記圧電素子の入出力電極の振動
節部近傍で支持し、外部端子と導通を施す端子が埋設さ
れた構造体とが有り、前記構造体に前記圧電素子を挿入
して相互に一体化されている圧電トランスにおいて、前
記入力側構造体は、圧電素子の入力電極と電気的に接続
される凸部を具備した板バネ端子が対向して埋設されて
おり、当該入力側構造体の前記凸部対応部分には、透孔
が設けられ、この透孔から導電性接合材を注入し、少な
くとも板バネ端子と圧電素子の入力電極との電気的な接
続が施されており、前記出力側構造体は、板バネ端子の
一部が構造体の外部に露出して埋設されており、この露
出部と圧電素子の出力電極とがリード線、またはボンデ
ィングワイヤーを介して電気的に接続されてなることを
特徴とする。
【０００９】また、前記構造体は、入力節部支持部分と
出力節部支持部分との二部分を有する一体型の構造体で
あってもよい。
出力節部支持部分との二部分を有する一体型の構造体で
あってもよい。
【００１０】
【作用】特許請求項第１項によれば、引出電極により構
造体の端子との電気的接続を確実かつ容易にし、極めて
製造性の高いものとなる。さらに、この引出電極が振動
節部領域まで延出することにより、構造体の取付位置に
おいて、電気的接続と機械的接続が同時に行え、しかも
圧電トランスの振動を全く阻害することがなく、極めて
簡便な構成の圧電トランスを得ることができる。
造体の端子との電気的接続を確実かつ容易にし、極めて
製造性の高いものとなる。さらに、この引出電極が振動
節部領域まで延出することにより、構造体の取付位置に
おいて、電気的接続と機械的接続が同時に行え、しかも
圧電トランスの振動を全く阻害することがなく、極めて
簡便な構成の圧電トランスを得ることができる。
【００１１】特許請求項第２項によれば、上記作用効果
に加え、圧電素子を、凸部を設けた板バネ端子を貫通配
置した構造体に設置し、引出電極と構造体内に突出した
板バネ端子とを導電性接合材により電気的機械的な接続
しているので、圧電素子の振動が阻害されることがさら
になくなり、より信頼性の高い電気的接続が得られると
ともに極めて簡便な構成の圧電トランスを得ることがで
きる。
に加え、圧電素子を、凸部を設けた板バネ端子を貫通配
置した構造体に設置し、引出電極と構造体内に突出した
板バネ端子とを導電性接合材により電気的機械的な接続
しているので、圧電素子の振動が阻害されることがさら
になくなり、より信頼性の高い電気的接続が得られると
ともに極めて簡便な構成の圧電トランスを得ることがで
きる。
【００１２】特許請求項３項によれば、圧電素子の引出
電極と外部に露出した板バネ端子とを、リード線、また
はボンディングワイヤー等の導体を用いて、同一主面上
で、簡潔かつ確実に電気的な接続をすることができ、圧
電素子の振動が阻害されることがなく、極めて簡便な構
成の圧電トランスを得ることができる。
電極と外部に露出した板バネ端子とを、リード線、また
はボンディングワイヤー等の導体を用いて、同一主面上
で、簡潔かつ確実に電気的な接続をすることができ、圧
電素子の振動が阻害されることがなく、極めて簡便な構
成の圧電トランスを得ることができる。
【００１３】特許請求項第４項によれば、上記作用効果
に加えて、前記構造体は、入力節部支持部分と出力節部
支持部分との二部分を有する一体型の構造体であるた
め、圧電素子を構造体へ設置する際の前記圧電素子振動
節部からの構造体のずれ、あるいは回路基板に搭載する
際のパッドからの端子ずれがなく、組立設置精度がよく
なり自動化対応がさせやすくなった。
に加えて、前記構造体は、入力節部支持部分と出力節部
支持部分との二部分を有する一体型の構造体であるた
め、圧電素子を構造体へ設置する際の前記圧電素子振動
節部からの構造体のずれ、あるいは回路基板に搭載する
際のパッドからの端子ずれがなく、組立設置精度がよく
なり自動化対応がさせやすくなった。
【００１４】
【実施例】本発明による第１の実施例を図面とともに説
明する。図１は本発明の実施例を示す分解斜視図であ
り、図２は図１の構造体の断面図である。また、図３は
本発明の実施例を示す斜視図であり、図４は図３の断面
図である。尚、他の実施例と同様の部分については同番
号を付し、同様の説明については省略した。本発明の圧
電素子１は長方形板状に切断加工されている。この圧電
素子１の長手方向中央部を境にして、駆動部１Ａと発電
部１Ｂとに分けられ、λモードで振動した場合、振動の
節部領域ができる。駆動部１Ａは板厚方向に分極処理が
施され、表裏主面には銀等により入力電極１１，１２が
設けられている。発電部１Ｂの長手方向端部には出力電
極１３が設けられるとともに、振動の節部領域の上面に
は引出電極１３ａが設けられ、連結電極１４により前記
出力電極１３と電気的に接続されている。また、この引
出電極は下面に設けられていてもよく、あるいは上面と
下面の両面に設けられてもよいが、片面でも外部との電
極接続構成によっては問題のない場合がある。
明する。図１は本発明の実施例を示す分解斜視図であ
り、図２は図１の構造体の断面図である。また、図３は
本発明の実施例を示す斜視図であり、図４は図３の断面
図である。尚、他の実施例と同様の部分については同番
号を付し、同様の説明については省略した。本発明の圧
電素子１は長方形板状に切断加工されている。この圧電
素子１の長手方向中央部を境にして、駆動部１Ａと発電
部１Ｂとに分けられ、λモードで振動した場合、振動の
節部領域ができる。駆動部１Ａは板厚方向に分極処理が
施され、表裏主面には銀等により入力電極１１，１２が
設けられている。発電部１Ｂの長手方向端部には出力電
極１３が設けられるとともに、振動の節部領域の上面に
は引出電極１３ａが設けられ、連結電極１４により前記
出力電極１３と電気的に接続されている。また、この引
出電極は下面に設けられていてもよく、あるいは上面と
下面の両面に設けられてもよいが、片面でも外部との電
極接続構成によっては問題のない場合がある。
【００１５】このような圧電素子の電極形成あるいは分
極方法は、次のように行うとより効率よく行うことがで
きる。 ．図示していないが、大きな矩形板状のセラミックウ
ェハーＷの主面片側半分（駆動部群）の表裏面の各々に
入力電極を形成し、主面の他半分（発電部群）の端面の
ほぼ全面に出力電極を形成する。これら電極形成はスク
リーン印刷を用いたメタライズ等により行えばよい。 ．上記形成した表裏両面の入力電極を短絡し、これら
入力電極と出力電極との間に直流の高電圧（例えば４Ｋ
Ｖ／ｍｍ，０．５時間）を印加する。これにより、入力
電極から出力電極に向かう方向が分極される。 ．次に、入力電極間に上記と同程度の条件で直流の高
電圧を印加することにより、入力電極間を厚み方向に分
極される。 .以上のように電極形成、分極処理されたセラミックウ
ェハーを所定の間隔で切断し、一対の入力電極と出力電
極を有する圧電素子を複数個得る。 ．圧電素子の上面で振動の節部に対応する位置に窓が
形成された蒸着マスクを、分極処理された複数の圧電素
子の上下に配置し、真空蒸着法により引出電極及び連結
電極を形成する。この窓を介して蒸着金属が圧電素子に
付着する。
極方法は、次のように行うとより効率よく行うことがで
きる。 ．図示していないが、大きな矩形板状のセラミックウ
ェハーＷの主面片側半分（駆動部群）の表裏面の各々に
入力電極を形成し、主面の他半分（発電部群）の端面の
ほぼ全面に出力電極を形成する。これら電極形成はスク
リーン印刷を用いたメタライズ等により行えばよい。 ．上記形成した表裏両面の入力電極を短絡し、これら
入力電極と出力電極との間に直流の高電圧（例えば４Ｋ
Ｖ／ｍｍ，０．５時間）を印加する。これにより、入力
電極から出力電極に向かう方向が分極される。 ．次に、入力電極間に上記と同程度の条件で直流の高
電圧を印加することにより、入力電極間を厚み方向に分
極される。 .以上のように電極形成、分極処理されたセラミックウ
ェハーを所定の間隔で切断し、一対の入力電極と出力電
極を有する圧電素子を複数個得る。 ．圧電素子の上面で振動の節部に対応する位置に窓が
形成された蒸着マスクを、分極処理された複数の圧電素
子の上下に配置し、真空蒸着法により引出電極及び連結
電極を形成する。この窓を介して蒸着金属が圧電素子に
付着する。
【００１６】この圧電素子１を支持する構造体の説明を
する。構造体２１Ａ，２２Ａは、例えば、樹脂等の絶縁
体からなり、圧電素子１の短手方向断面の外形寸法より
大となる内形寸法を有する貫通部２１ａ，２２ａと、こ
の貫通部２１ａ，２２ａ上面と下面に所定の間隔で対向
して貫通配置されたそれぞれ２本の金属リード端子２
３，２４、及び２５，２６からなる。これら金属リード
端子２３，２４及び２５，２６は貫通部内部において互
いに近接する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子
に形成された入力電極あるいは引出電極に対応する位置
に凸部２３ａ，２４ａ及び２５ａ（一部のみ図示）が形
成されており、これら凸部は少なくとも一部に透孔が設
けられている。また、これら凸部に対応する構造体の部
分に透孔２３ｂ，２４ｂ及び２６ｂ（一部のみ図示）が
形成されている。このような構造体２１，２２は樹脂モ
ールド成形技術により容易に製造することができる。そ
して、構造体２１Ａ，２２Ａの貫通部内に圧電素子を挿
入し、振動節部を前記凸部で挟持するよう設置し、導電
性接合材３を前記透孔部分から注入し、入力電極及び引
出電極と構造体内に突出した金属リード端子とを導電性
接合材により電気的接合を施す。
する。構造体２１Ａ，２２Ａは、例えば、樹脂等の絶縁
体からなり、圧電素子１の短手方向断面の外形寸法より
大となる内形寸法を有する貫通部２１ａ，２２ａと、こ
の貫通部２１ａ，２２ａ上面と下面に所定の間隔で対向
して貫通配置されたそれぞれ２本の金属リード端子２
３，２４、及び２５，２６からなる。これら金属リード
端子２３，２４及び２５，２６は貫通部内部において互
いに近接する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子
に形成された入力電極あるいは引出電極に対応する位置
に凸部２３ａ，２４ａ及び２５ａ（一部のみ図示）が形
成されており、これら凸部は少なくとも一部に透孔が設
けられている。また、これら凸部に対応する構造体の部
分に透孔２３ｂ，２４ｂ及び２６ｂ（一部のみ図示）が
形成されている。このような構造体２１，２２は樹脂モ
ールド成形技術により容易に製造することができる。そ
して、構造体２１Ａ，２２Ａの貫通部内に圧電素子を挿
入し、振動節部を前記凸部で挟持するよう設置し、導電
性接合材３を前記透孔部分から注入し、入力電極及び引
出電極と構造体内に突出した金属リード端子とを導電性
接合材により電気的接合を施す。
【００１７】第２の実施例 第２の実施例を図５、図６とともに説明する。図５は第
２の実施例を示す分解斜視図、図６は図５の圧電素子を
搭載した状態の斜視図である。この実施例の構造体２Ｂ
は、第１の実施例の構造体２１Ａ，２２Ａを一体成形し
たもので、振動節部支持部分２１Ｂ，２２Ｂを有する構
成となっている。この構造体２Ｂも前記実施例と同様に
樹脂等の絶縁体からなり、その支持部分２１Ｂ，２２Ｂ
には圧電素子１の短手方向断面の外形寸法より大となる
内形寸法を有する貫通部２３１ａ，２３２ａと、この貫
通部２３１ａ，２３２ａの上面と下面に所定の間隔で対
向して貫通配置されたそれぞれ２本の金属リード端子２
３，２４、及び２５，２６からなる。これら金属リード
端子２３，２４及び２５，２６は貫通部内部において互
いに近接する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子
に形成された入力電極あるいは引出電極に対応する位置
に凸部２３ａ及び２５ａ（一部のみ図示）が形成されて
おり、これら凸部は少なくとも一部に透孔が設けられて
いる。また、これら凸部に対応する支持部分２１Ｂ，２
２Ｂに透孔２４ｃ，２６ｃ（一部のみ図示）が形成され
ている。このような構造体２Ｂは樹脂モールド成形技術
により容易に製造することができる。そして、構造体２
Ｂの貫通部内に圧電素子を挿入し、振動節部を前記凸部
で挟持するよう設置し、導電性接合材を前記透孔部分か
ら注入し、入力電極及び引出電極と構造体内に突出した
金属リード端子とを導電性接合材により電気的接合を施
す。前記構造体２Ｂは、第１の実施例の構造体２１Ａ，
２２Ａを一体型の構造体に形成したため、圧電素子を構
造体へ設置する際の前記圧電素子振動節部からの構造体
のずれ、あるいは回路基板に搭載する際のパッドからの
端子ずれがなく、組立設置精度がよくなり自動化にも対
応させやすくなる。
２の実施例を示す分解斜視図、図６は図５の圧電素子を
搭載した状態の斜視図である。この実施例の構造体２Ｂ
は、第１の実施例の構造体２１Ａ，２２Ａを一体成形し
たもので、振動節部支持部分２１Ｂ，２２Ｂを有する構
成となっている。この構造体２Ｂも前記実施例と同様に
樹脂等の絶縁体からなり、その支持部分２１Ｂ，２２Ｂ
には圧電素子１の短手方向断面の外形寸法より大となる
内形寸法を有する貫通部２３１ａ，２３２ａと、この貫
通部２３１ａ，２３２ａの上面と下面に所定の間隔で対
向して貫通配置されたそれぞれ２本の金属リード端子２
３，２４、及び２５，２６からなる。これら金属リード
端子２３，２４及び２５，２６は貫通部内部において互
いに近接する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子
に形成された入力電極あるいは引出電極に対応する位置
に凸部２３ａ及び２５ａ（一部のみ図示）が形成されて
おり、これら凸部は少なくとも一部に透孔が設けられて
いる。また、これら凸部に対応する支持部分２１Ｂ，２
２Ｂに透孔２４ｃ，２６ｃ（一部のみ図示）が形成され
ている。このような構造体２Ｂは樹脂モールド成形技術
により容易に製造することができる。そして、構造体２
Ｂの貫通部内に圧電素子を挿入し、振動節部を前記凸部
で挟持するよう設置し、導電性接合材を前記透孔部分か
ら注入し、入力電極及び引出電極と構造体内に突出した
金属リード端子とを導電性接合材により電気的接合を施
す。前記構造体２Ｂは、第１の実施例の構造体２１Ａ，
２２Ａを一体型の構造体に形成したため、圧電素子を構
造体へ設置する際の前記圧電素子振動節部からの構造体
のずれ、あるいは回路基板に搭載する際のパッドからの
端子ずれがなく、組立設置精度がよくなり自動化にも対
応させやすくなる。
【００１８】第３の実施例 発電部側の構造体の金属リード端子は上記実施例に限定
されるものではない。例えば図７、図８とともに説明す
ると、第３の実施例の構造体２Ｃは、振動節部支持部分
２１Ｂ，２３３を有する構成となっている。この構造体
２Ｃも前記実施例と同様に樹脂等の絶縁体からなり、そ
の支持部分２１Ｂ，２３３には圧電素子７の短手方向断
面の外形寸法より大となる内形寸法を有する貫通部２３
１ａ，２３３ａが設けらている。そして駆動部側の支持
部分２１Ｂは、前記実施例と同様に貫通部２３１ａの上
面と下面に所定の間隔で対向して貫通配置されたそれぞ
れ２本の金属リード端子２３，２４からなり、前記金属
リード端子２３，２４は貫通部内部において互いに近接
する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子に形成さ
れた入力電極に対応する位置に凸部２３ａ（一部のみ図
示）が形成されている。そしてこれら凸部は少なくとも
一部に透孔が設けられている。また、これら凸部に対応
する支持部分２１Ｂに透孔２４ｃ（一部のみ図示）が形
成されている。また、発電部側の支持部分２３３は、貫
通配置された金属リード端子２７からなり、前記金属リ
ード端子２７は少なくとも支持部分２３３上面で外部に
露出するように構成されている。このような構造体２Ｃ
は樹脂モールド成形技術により容易に製造することがで
きる。そして、圧電素子７は駆動部の表裏面に入力電極
５１，５２が形成され、発電部の長手方向端部に出力電
極６が形成されるとともに、その主面端部に引き出され
た主面端部引き出し電極６１が形成されている。この圧
電素子７を構造体２Ｃの貫通部内に挿入し、入力電極側
の振動節部を前記凸部で挟持するよう設置し、導電性接
合材を前記透孔部分から注入し、入力電極と構造体内に
突出した金属リード端子とを導電性接合材により電気的
接合を施すとともに、主面端部引き出し電極６１と金属
リード端子２７とをボンディングワイヤー等の導体４に
より電気的接続を施した。
されるものではない。例えば図７、図８とともに説明す
ると、第３の実施例の構造体２Ｃは、振動節部支持部分
２１Ｂ，２３３を有する構成となっている。この構造体
２Ｃも前記実施例と同様に樹脂等の絶縁体からなり、そ
の支持部分２１Ｂ，２３３には圧電素子７の短手方向断
面の外形寸法より大となる内形寸法を有する貫通部２３
１ａ，２３３ａが設けらている。そして駆動部側の支持
部分２１Ｂは、前記実施例と同様に貫通部２３１ａの上
面と下面に所定の間隔で対向して貫通配置されたそれぞ
れ２本の金属リード端子２３，２４からなり、前記金属
リード端子２３，２４は貫通部内部において互いに近接
する方向に若干湾曲しているとともに圧電素子に形成さ
れた入力電極に対応する位置に凸部２３ａ（一部のみ図
示）が形成されている。そしてこれら凸部は少なくとも
一部に透孔が設けられている。また、これら凸部に対応
する支持部分２１Ｂに透孔２４ｃ（一部のみ図示）が形
成されている。また、発電部側の支持部分２３３は、貫
通配置された金属リード端子２７からなり、前記金属リ
ード端子２７は少なくとも支持部分２３３上面で外部に
露出するように構成されている。このような構造体２Ｃ
は樹脂モールド成形技術により容易に製造することがで
きる。そして、圧電素子７は駆動部の表裏面に入力電極
５１，５２が形成され、発電部の長手方向端部に出力電
極６が形成されるとともに、その主面端部に引き出され
た主面端部引き出し電極６１が形成されている。この圧
電素子７を構造体２Ｃの貫通部内に挿入し、入力電極側
の振動節部を前記凸部で挟持するよう設置し、導電性接
合材を前記透孔部分から注入し、入力電極と構造体内に
突出した金属リード端子とを導電性接合材により電気的
接合を施すとともに、主面端部引き出し電極６１と金属
リード端子２７とをボンディングワイヤー等の導体４に
より電気的接続を施した。
【００１９】第４の実施例 また、図示していないが、入力電極各々及び出力電極を
それぞれの振動の節領域のいずれかの側面に延出して引
出電極を形成した圧電セラミック素子を、金属リード端
子を貫通配置した構造体内に設置し、引出電極各々と構
造体内に突出した金属リード端子を電気的機械的接続す
ることにより、前記金属リード端子の厚み分をなくすた
め、構造体をより一層薄型化できる。
それぞれの振動の節領域のいずれかの側面に延出して引
出電極を形成した圧電セラミック素子を、金属リード端
子を貫通配置した構造体内に設置し、引出電極各々と構
造体内に突出した金属リード端子を電気的機械的接続す
ることにより、前記金属リード端子の厚み分をなくすた
め、構造体をより一層薄型化できる。
【００２０】尚、本発明の実施例では、構造体の材質と
して樹脂を挙げたが、ゴム等の弾性体を用いてもよい。
して樹脂を挙げたが、ゴム等の弾性体を用いてもよい。
【００２１】また、上記実施例において、振動モードと
して２つの節部領域の存在するλモードを示したが、そ
れ以上の振動の節を有するモード（例えば３／２λモー
ド）でも適用することができる。
して２つの節部領域の存在するλモードを示したが、そ
れ以上の振動の節を有するモード（例えば３／２λモー
ド）でも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の各特許請求項によれば次のよう
な効果を得ることができる。特許請求項第１項によれ
ば、引出電極により構造体の端子との電気的接続を確実
かつ容易にし、極めて製造性の高いものとなる。さら
に、この引出電極が振動節部領域まで延出することによ
り、構造体の取付位置において、電気的接続と機械的接
続が同時に行え、しかも圧電トランスの振動を全く阻害
することがなく、極めて簡便な構成の圧電トランスを得
ることができる。従って、製造時の作業性の向上、ある
いは自動化に対応させやすくなった。また、本発明の圧
電トランスによる回路基板への搭載は、構造体の端子を
介して電気的接続と機械的接続が一度に行えるために取
り扱いが容易で、表面実装化も容易になった。
な効果を得ることができる。特許請求項第１項によれ
ば、引出電極により構造体の端子との電気的接続を確実
かつ容易にし、極めて製造性の高いものとなる。さら
に、この引出電極が振動節部領域まで延出することによ
り、構造体の取付位置において、電気的接続と機械的接
続が同時に行え、しかも圧電トランスの振動を全く阻害
することがなく、極めて簡便な構成の圧電トランスを得
ることができる。従って、製造時の作業性の向上、ある
いは自動化に対応させやすくなった。また、本発明の圧
電トランスによる回路基板への搭載は、構造体の端子を
介して電気的接続と機械的接続が一度に行えるために取
り扱いが容易で、表面実装化も容易になった。
【００２３】特許請求項第２項によれば、上記作用効果
に加え、圧電素子を、凸部を設けた板バネ端子を貫通配
置した構造体に設置し、引出電極と構造体内に突出した
板バネ端子とを導電性接合材により電気的機械的な接続
しているので、圧電素子の振動が阻害されることがさら
になくなり、より信頼性の高い電気的接続が得られると
ともに極めて簡便な構成の圧電トランスを得ることがで
きる。
に加え、圧電素子を、凸部を設けた板バネ端子を貫通配
置した構造体に設置し、引出電極と構造体内に突出した
板バネ端子とを導電性接合材により電気的機械的な接続
しているので、圧電素子の振動が阻害されることがさら
になくなり、より信頼性の高い電気的接続が得られると
ともに極めて簡便な構成の圧電トランスを得ることがで
きる。
【００２４】特許請求項３項によれば、圧電素子の引出
電極と外部に露出した板バネ端子とを、リード線、また
はボンディングワイヤー等の導体を用いて、同一主面上
で、簡潔かつ確実に電気的な接続をすることができ、圧
電素子の振動が阻害されることがなく、極めて簡便な構
成の圧電トランスを得ることができる。従って、製造時
の作業性の向上、あるいは自動化に対応させやすくなっ
た。また、本発明の圧電トランスによる回路基板への搭
載は、構造体の端子を介して電気的接続と機械的接続が
一度に行えるために取り扱いが容易で、表面実装化も容
易になった。
電極と外部に露出した板バネ端子とを、リード線、また
はボンディングワイヤー等の導体を用いて、同一主面上
で、簡潔かつ確実に電気的な接続をすることができ、圧
電素子の振動が阻害されることがなく、極めて簡便な構
成の圧電トランスを得ることができる。従って、製造時
の作業性の向上、あるいは自動化に対応させやすくなっ
た。また、本発明の圧電トランスによる回路基板への搭
載は、構造体の端子を介して電気的接続と機械的接続が
一度に行えるために取り扱いが容易で、表面実装化も容
易になった。
【００２５】特許請求項第４項によれば、上記作用効果
に加えて、前記構造体は、入力節部支持部分と出力節部
支持部分との二部分を有する一体型の構造体であるた
め、圧電素子を構造体へ設置する際の前記圧電素子振動
節部からの構造体のずれ、あるいは回路基板に搭載する
際のパッドからの端子ずれがなく、組立設置精度がよく
なった。従って、製造時のより一層の作業性の向上、あ
るいはより一層の自動化対応がさせやすくなった。
に加えて、前記構造体は、入力節部支持部分と出力節部
支持部分との二部分を有する一体型の構造体であるた
め、圧電素子を構造体へ設置する際の前記圧電素子振動
節部からの構造体のずれ、あるいは回路基板に搭載する
際のパッドからの端子ずれがなく、組立設置精度がよく
なった。従って、製造時のより一層の作業性の向上、あ
るいはより一層の自動化対応がさせやすくなった。
【図１】本発明の第１の実施例を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図２】図１の構造体の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示すの分解斜視図であ
る。
る。
【図６】図５の圧電素子を搭載した状態の斜視図であ
る。
る。
【図７】第３の実施例を示す分解斜視図である。
【図８】図７の圧電素子を搭載した状態の斜視図であ
る。
る。
【図９】従来例を示す斜視図である。
【図１０】振動モードを示す図である。
【図１１】振動の節部領域を示す図である。
１、７、８・・・圧電素子 １１，１２，５１，５２，８１，８２・・・入力電極 ６，１３，８３・・・出力電極 １３ａ・・・引出電極 １４・・・連結電極 ２１Ａ，２２Ａ，２Ｂ，２Ｃ・・・構造体 ２３，２４，２５，２６，２７・・・金属リード端子 ３・・・導電性接合材
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−334235（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−167718（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 41/107
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電素子は駆動領域と発電領域とを具備
しており、 前記 駆動領域は厚み方向に分極され、その表裏面に入力
電極が形成され、前記 発電領域は長さ方向に分極され、その側面端部に出
力電極が形成されるとともに、当該出力電極を主面上の
振動節部領域、または長手方向の側面上の振動節部領域
まで延出する引出電極が形成されており、 構造体は、 前記圧電素子の入力電極の振動節部近傍、及
び前記引出電極を支持し、外部端子と導通を施す端子が
埋設されてなり、 前記構造体に前記圧電素子を挿入して相互に一体化する
とともに、前記圧電素子の各電極と端子とがそれぞれ電
気的に接続されてなることを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 前記構造体の電極支持部には板バネ端子
が対向して埋設されており、前記板バネ端子には圧電素
子と接する凸部を設け、構造体の前記凸部対応部分には
透孔が設けられ、この透孔から導電性接合材を注入し、
少なくとも板バネ端子と圧電素子の電極との電気的な接
続が施されていることを特徴とする請求項第１項記載の
圧電トランス。 - 【請求項３】 圧電素子は駆動領域と発電領域とを具備
しており、 前記 駆動領域は厚み方向に分極され、その表裏面に入力
電極が形成され、前記 発電領域は長さ方向に分極され、その側面端部に出
力電極が形成されるとともに、当該出力電極を主面上の
端部へ延出する引出電極が形成されており、 前記圧電素子の入出力電極の振動節部近傍で支持し、外
部端子と導通を施す端子が埋設された構造体とが有り、
前記構造体に前記圧電素子を挿入して相互に一体化され
ている圧電トランスにおいて、 前記入力側構造体は、圧電素子の入力電極と電気的に接
続される凸部を具備した板バネ端子が対向して埋設され
ており、当該入力側構造体の前記凸部対応部分には、透
孔が設けられ、この透孔から導電性接合材を注入し、少
なくとも板バネ端子と圧電素子の入力電極との電気的な
接続が施されており、 前記出力側構造体は、板バネ端子の一部が構造体の外部
に露出して埋設されており、この露出部と圧電素子の出
力電極とがリード線、またはボンディングワイヤーを介
して電気的に接続されてなることを特徴とする圧電トラ
ンス。 - 【請求項４】 前記構造体は入力節部支持部分と出力節
部支持部分との二部分を有する一体型の構造体であるこ
とを特徴とする請求項第１項、第２項、第３項記載の圧
電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172558A JP2967564B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172558A JP2967564B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 圧電トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779029A JPH0779029A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2967564B2 true JP2967564B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=15944085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172558A Expired - Fee Related JP2967564B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2967564B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2166378C (en) * | 1994-12-30 | 1999-11-09 | Kouichi Kanayama | Piezoelectric transformer |
| US5929554A (en) * | 1994-12-30 | 1999-07-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
| KR19990044074A (ko) | 1995-08-25 | 1999-06-25 | 사또 아끼오 | 압전 진동자 부품, 압전 진동자의 지지구조 및 압전 진동자의 설치방법 |
| JPH1131856A (ja) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Mitsui Chem Inc | 圧電トランス用圧電基板の支持構造およびそれを備えた圧電トランス |
| JP5318337B2 (ja) * | 2006-08-02 | 2013-10-16 | 株式会社タムラ製作所 | 圧電トランス及びその実装方法 |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5172558A patent/JP2967564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779029A (ja) | 1995-03-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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