JP3705559B2 - 圧電トランス電源 - Google Patents
圧電トランス電源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3705559B2 JP3705559B2 JP33543496A JP33543496A JP3705559B2 JP 3705559 B2 JP3705559 B2 JP 3705559B2 JP 33543496 A JP33543496 A JP 33543496A JP 33543496 A JP33543496 A JP 33543496A JP 3705559 B2 JP3705559 B2 JP 3705559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric transformer
- insulating sheet
- flexible insulating
- piezoelectric
- power supply
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電トランスを用いた圧電トランス電源、特に、信頼性が高く、小形、低背化を実現するための圧電トランス電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧電セラミック矩形板を応用したデバイスとして圧電トランスが知られている。現在、圧電トランスに用いる振動子としてセラミックやニオブ酸リチウム単結晶を用いることが多く、一般的な構造としては、図２や図３の概略図に示すように圧電振動子１２の表面あるいは側面にそれぞれ電力を入力、出力できる入力電極１３ａ，１３ｂと出力電極１４が形成されている。また、圧電振動子１２の上に形成された入力電極１３ａ，１３ｂにリード線３１ａ，３１ｂ，３２を直接半田付けするか、バネ状の導体４１ａ，４１ｂ，４２を配することにより、電力を取り出している。
【０００３】
一般に圧電トランスは、信頼性が高いだけでなく、小形化、低背化、そして低コスト化の要求が非常に強い。
【０００４】
ところで、図２、図３に示したように圧電トランスにリード線等により接続するため、圧電トランスの小形、低背化を図っても実装面積、工数が膨大になるという欠点がある。これに代わるものとして、図４に示したようなセラミック矩形板１２から成る圧電トランスを挿入したケース１１を、複数の線状導体パターンを有する可撓性絶縁シート１５を介して回路基板１９上に固定した構造の従来例がある。この従来例は、小形、低背化が可能で組立工数もかからないという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの半田付接続点は、可撓性絶縁シートを回路基板に位置固定するための導電パターンによりつながっており、可撓性絶縁シートを回路基板に半田付け固定する際の熱が導電パターンを通じて、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの接続点の半田を溶かしてしまい、接続不良を起こすという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の技術的課題は、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの接続点の半田不良を防止することができる圧電トランス電源を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のランドを形成した回路基板と、前記複数のランドのそれぞれと接続された複数の線状の導体パターンを設けた可撓性絶縁シートと、この可撓性絶縁シートの上に配置され、電力を入力するための少なくとも１組の入力用電極と電力を取り出すための少なくとも１つの出力用電極とを有する圧電トランスと、前記圧電トランスの前記入力用電極及び前記出力用電極を前記複数の線状の導体パターンとそれぞれ電気的に接続すると共に、前記圧電トランスを支持、固定するためのピンおよび前記圧電トランス及び前記可撓性絶縁シートを一体化したものを収納する凹部を持つ絶縁カバーケースとを有し、前記可撓性絶縁シートの導体パターンと離間して前記ピンを設け、前記絶縁カバーケースと前記可撓性絶縁シートと前記回路基板との固定位置としたことを特徴とする圧電トランス電源が得られる。
【０００８】
【作用】
可撓性絶縁シートと回路基板との固定位置にピンが設けられ、可撓性絶縁シートの導電パターン上から外れている。これにより、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの半田付接続点も、ピンの位置と離間して外れる。そのため、圧電トランスと可撓性絶縁シートの電気的接続不良がなくなる。十分に信頼性を確保でき、部品点数、実装面積を抑えた、小形化、低背化、低コスト化が図れた圧電トランス電源を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について、本発明の圧電トランス電源を説明する。
【００１０】
本発明の圧電トランス電源では、可撓性絶縁シートの導体パターンがピンと離間して設けていることを特徴とする。
【００１１】
以下、具体的に実施例で説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の実施例に係る圧電トランス電源の構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように圧電トランス（圧電セラミック矩形板から成る圧電振動子）１２はその内部に複数の内部導体を有し、これら内部電極と交互にそれぞれ電気的接続を持たせた１組の入力用外部電極を形成し、出力電極１７も振動子矩形板１２の端面に形成した。ここで圧電トランス圧電セラミック矩形板１２の寸法は５０ｍｍ×６ｍｍ×１．５ｍｍであり、ＰＺＴ系セラミックスを用い、内部電極はＡｇ／Ｐｄを一体焼結し、外部電極はＡｇを焼き付けにて形成した。次に、圧電トランス１２を樹脂の絶縁カバーケース１１の凹部に挿入する。ケース１１は、振動節点で支持固定するように射出成形により形成した。ここで１１ａ〜ｄは挿入ピンである。
【００１３】
一方、圧電トランス１２との接続ランド１７ａ，１７ｂ，１８と開口部１６ａ〜１６ｄを有する可撓性絶縁シート（ＦＰＣ）１５−１を形成する。圧電トランス１２の入力用電極１３ａ，１３ｂ、出力用電極１４とＦＰＣ１５−１のランド１７ａ，１７ｂ，１８を各々一対一に電気的に接続することにより、圧電トランス１２の電力を外部の回路基板１９と接続し、さらにケースピン１１ａ〜１１ｄをＦＰＣ１５−１の開口部１６ａ〜１６ｄに挿入し、回路基板１９の開口部１９ａ〜１９ｄに挿入固定した。ここで、回路基板１９の開口部１９ａ〜１９ｄは圧電トランス１２の端面から３ｍｍの位置に形成されている。
【００１４】
本発明のＦＰＣ１５−１を用いた本発明の圧電トランス電源の構造と従来のＦＰＣ１５を用いた構造とリード線を用いた構造の圧電トランス電源の特性比較を表１に示す。このとき、圧電トランスは、一体積層品（１０層）であり、φ２×２００ｍｍの冷陰極管を用いた。表１から分かるとおり、本発明の圧電トランス電源は、リード線を用いた構造と比較して、大幅な小形化を実現しつつ、同特性が得られている。同じＦＰＣを用いたものでも、従来例では接触不良が発生して歩留が悪くなっている。表２に本実施例の圧電トランス電源のエージングの結果を示すが、１０００時間経過してもほとんど特性が劣化せず、信頼性を確保していることが分かる。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧電トランス電源によれば、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの電気的接続不良を起こすことないので、高信頼性で、かつ小形、低背化を大幅に向上出来ることから実用的効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧電トランス電源の構成を示す分解斜視図である。
【図２】従来の圧電トランスを示す斜視図である。
【図３】図２の圧電トランスの他の従来例を示す図である。
【図４】ＦＰＣを用いた圧電トランスの従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１ ケース
１１ａ〜１１ｄ ケースピン
１２ セラミック矩形板（圧電振動子または圧電トランス）
１３ａ，１３ｂ 入力電極
１４ 出力電極
１５−１ 本発明の可撓性シート（ＦＰＣ）
１５ 従来の可撓性シート（ＦＰＣ）
１６ａ〜１６ｄ 可撓性シートの開口部
１７ａ，１７ｂ 入力電極との接続ランド
１８ 出力電極との接続ランド
１９ 回路基板
１９ａ〜１９ｄ ケース固定用開口部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ランド
３１ａ，３１ｂ 入力用リード線
３２ 出力用リード線
４１ａ，４１ｂ 入力用板バネ
４２ 出力用板バネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電トランスを用いた圧電トランス電源、特に、信頼性が高く、小形、低背化を実現するための圧電トランス電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧電セラミック矩形板を応用したデバイスとして圧電トランスが知られている。現在、圧電トランスに用いる振動子としてセラミックやニオブ酸リチウム単結晶を用いることが多く、一般的な構造としては、図２や図３の概略図に示すように圧電振動子１２の表面あるいは側面にそれぞれ電力を入力、出力できる入力電極１３ａ，１３ｂと出力電極１４が形成されている。また、圧電振動子１２の上に形成された入力電極１３ａ，１３ｂにリード線３１ａ，３１ｂ，３２を直接半田付けするか、バネ状の導体４１ａ，４１ｂ，４２を配することにより、電力を取り出している。
【０００３】
一般に圧電トランスは、信頼性が高いだけでなく、小形化、低背化、そして低コスト化の要求が非常に強い。
【０００４】
ところで、図２、図３に示したように圧電トランスにリード線等により接続するため、圧電トランスの小形、低背化を図っても実装面積、工数が膨大になるという欠点がある。これに代わるものとして、図４に示したようなセラミック矩形板１２から成る圧電トランスを挿入したケース１１を、複数の線状導体パターンを有する可撓性絶縁シート１５を介して回路基板１９上に固定した構造の従来例がある。この従来例は、小形、低背化が可能で組立工数もかからないという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの半田付接続点は、可撓性絶縁シートを回路基板に位置固定するための導電パターンによりつながっており、可撓性絶縁シートを回路基板に半田付け固定する際の熱が導電パターンを通じて、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの接続点の半田を溶かしてしまい、接続不良を起こすという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の技術的課題は、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの接続点の半田不良を防止することができる圧電トランス電源を得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数のランドを形成した回路基板と、前記複数のランドのそれぞれと接続された複数の線状の導体パターンを設けた可撓性絶縁シートと、この可撓性絶縁シートの上に配置され、電力を入力するための少なくとも１組の入力用電極と電力を取り出すための少なくとも１つの出力用電極とを有する圧電トランスと、前記圧電トランスの前記入力用電極及び前記出力用電極を前記複数の線状の導体パターンとそれぞれ電気的に接続すると共に、前記圧電トランスを支持、固定するためのピンおよび前記圧電トランス及び前記可撓性絶縁シートを一体化したものを収納する凹部を持つ絶縁カバーケースとを有し、前記可撓性絶縁シートの導体パターンと離間して前記ピンを設け、前記絶縁カバーケースと前記可撓性絶縁シートと前記回路基板との固定位置としたことを特徴とする圧電トランス電源が得られる。
【０００８】
【作用】
可撓性絶縁シートと回路基板との固定位置にピンが設けられ、可撓性絶縁シートの導電パターン上から外れている。これにより、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの半田付接続点も、ピンの位置と離間して外れる。そのため、圧電トランスと可撓性絶縁シートの電気的接続不良がなくなる。十分に信頼性を確保でき、部品点数、実装面積を抑えた、小形化、低背化、低コスト化が図れた圧電トランス電源を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について、本発明の圧電トランス電源を説明する。
【００１０】
本発明の圧電トランス電源では、可撓性絶縁シートの導体パターンがピンと離間して設けていることを特徴とする。
【００１１】
以下、具体的に実施例で説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の実施例に係る圧電トランス電源の構成の一例を示す斜視図である。図１に示すように圧電トランス（圧電セラミック矩形板から成る圧電振動子）１２はその内部に複数の内部導体を有し、これら内部電極と交互にそれぞれ電気的接続を持たせた１組の入力用外部電極を形成し、出力電極１７も振動子矩形板１２の端面に形成した。ここで圧電トランス圧電セラミック矩形板１２の寸法は５０ｍｍ×６ｍｍ×１．５ｍｍであり、ＰＺＴ系セラミックスを用い、内部電極はＡｇ／Ｐｄを一体焼結し、外部電極はＡｇを焼き付けにて形成した。次に、圧電トランス１２を樹脂の絶縁カバーケース１１の凹部に挿入する。ケース１１は、振動節点で支持固定するように射出成形により形成した。ここで１１ａ〜ｄは挿入ピンである。
【００１３】
一方、圧電トランス１２との接続ランド１７ａ，１７ｂ，１８と開口部１６ａ〜１６ｄを有する可撓性絶縁シート（ＦＰＣ）１５−１を形成する。圧電トランス１２の入力用電極１３ａ，１３ｂ、出力用電極１４とＦＰＣ１５−１のランド１７ａ，１７ｂ，１８を各々一対一に電気的に接続することにより、圧電トランス１２の電力を外部の回路基板１９と接続し、さらにケースピン１１ａ〜１１ｄをＦＰＣ１５−１の開口部１６ａ〜１６ｄに挿入し、回路基板１９の開口部１９ａ〜１９ｄに挿入固定した。ここで、回路基板１９の開口部１９ａ〜１９ｄは圧電トランス１２の端面から３ｍｍの位置に形成されている。
【００１４】
本発明のＦＰＣ１５−１を用いた本発明の圧電トランス電源の構造と従来のＦＰＣ１５を用いた構造とリード線を用いた構造の圧電トランス電源の特性比較を表１に示す。このとき、圧電トランスは、一体積層品（１０層）であり、φ２×２００ｍｍの冷陰極管を用いた。表１から分かるとおり、本発明の圧電トランス電源は、リード線を用いた構造と比較して、大幅な小形化を実現しつつ、同特性が得られている。同じＦＰＣを用いたものでも、従来例では接触不良が発生して歩留が悪くなっている。表２に本実施例の圧電トランス電源のエージングの結果を示すが、１０００時間経過してもほとんど特性が劣化せず、信頼性を確保していることが分かる。
【００１５】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の圧電トランス電源によれば、圧電トランスと可撓性絶縁シートとの電気的接続不良を起こすことないので、高信頼性で、かつ小形、低背化を大幅に向上出来ることから実用的効果は非常に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧電トランス電源の構成を示す分解斜視図である。
【図２】従来の圧電トランスを示す斜視図である。
【図３】図２の圧電トランスの他の従来例を示す図である。
【図４】ＦＰＣを用いた圧電トランスの従来例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１１ ケース
１１ａ〜１１ｄ ケースピン
１２ セラミック矩形板（圧電振動子または圧電トランス）
１３ａ，１３ｂ 入力電極
１４ 出力電極
１５−１ 本発明の可撓性シート（ＦＰＣ）
１５ 従来の可撓性シート（ＦＰＣ）
１６ａ〜１６ｄ 可撓性シートの開口部
１７ａ，１７ｂ 入力電極との接続ランド
１８ 出力電極との接続ランド
１９ 回路基板
１９ａ〜１９ｄ ケース固定用開口部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ランド
３１ａ，３１ｂ 入力用リード線
３２ 出力用リード線
４１ａ，４１ｂ 入力用板バネ
４２ 出力用板バネ
Claims (1)
- 複数のランドを形成した回路基板と、前記複数のランドのそれぞれと接続された複数の線状の導体パターンを設けた可撓性絶縁シートと、この可撓性絶縁シートの上に配置され、電力を入力するための少なくとも１組の入力用電極と電力を取り出すための少なくとも１つの出力用電極とを有する圧電トランスと、前記圧電トランスの前記入力用電極及び前記出力用電極を前記複数の線状の導体パターンとそれぞれ電気的に接続すると共に、前記圧電トランスを支持、固定するためのピンおよび前記圧電トランス及び前記可撓性絶縁シートを一体化したものを収納する凹部を持つ絶縁カバーケースとを有し、前記可撓性絶縁シートの導体パターンと離間して前記ピンを設け、前記絶縁カバーケースと前記可撓性絶縁シートと前記回路基板との固定位置としたことを特徴とする圧電トランス電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33543496A JP3705559B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 圧電トランス電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33543496A JP3705559B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 圧電トランス電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173251A JPH10173251A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3705559B2 true JP3705559B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=18288524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33543496A Expired - Fee Related JP3705559B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 圧電トランス電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3705559B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105988B2 (en) * | 2003-04-30 | 2006-09-12 | Vibration-X Di Bianchini Emanulee E C. Sas | Piezoelectric device and method to manufacture a piezoelectric device |
| WO2010024819A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Societe De Technologie Michelin | 1-d tire apparatus |
| WO2017043223A1 (ja) | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社村田製作所 | 圧電振動デバイス |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP33543496A patent/JP3705559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10173251A (ja) | 1998-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0839392B1 (en) | Piezoelectric transformer | |
| JP3671382B2 (ja) | 圧電トランスおよび圧電トランス電源 | |
| GB2186432A (en) | Covers and casings for electrical devices | |
| JPH04212272A (ja) | フレキシブルな導電性膜の形状の接触素子を備えたハイブリッドコネクタ | |
| EP0898314B1 (en) | Piezoelectric transformer and power supply including the same | |
| JP2001168550A (ja) | 電気接続箱 | |
| JP3705559B2 (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JP5614629B2 (ja) | 電源装置 | |
| CN108447977A (zh) | 振动器件 | |
| JP3712806B2 (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JP3705555B2 (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JP3886564B2 (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JPH11121827A (ja) | 圧電トランス電源の実装構造 | |
| JP3385551B2 (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JP2591457Y2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH1012942A (ja) | 圧電トランス装置 | |
| JPH09307153A (ja) | 圧電トランス | |
| JPH118019A (ja) | フィルタ付電気コネクタ | |
| JP3189109B2 (ja) | 圧電トランスの電極接続構造 | |
| JP2987572B2 (ja) | 圧電セラミックス振動子及びそれを用いた圧電セラミックス部品 | |
| JPH104224A (ja) | 圧電トランス電源 | |
| JP2000045158A (ja) | 編機選針用圧電アクチュエータ | |
| JPH0951131A (ja) | 圧電トランス及びそれを用いたトランス装置 | |
| JPH0538783U (ja) | 終端用コネクタ | |
| JPH10154835A (ja) | 圧電トランス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050427 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050623 |
|
| 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: 20050720 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050725 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090805 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |