CN102005534A - 压电体组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压电体组件。作为压电体组件的压电变压器(10)具有如下这样的结构：将压电陶瓷(12)收容于壳体(14)中，并在该状态下，使一次侧电极(12a)、二次侧电极(12b)分别通过导线(16)与一次侧端子(18a)、二次侧端子(20)连接。在压电陶瓷(12)的外表面上形成有导电性覆膜(24)，该导电性覆膜(24)连接2个一次侧电极(12a)之间。在压电变压器(10)向电路基板安装的过程中，虽然在一次侧电极(12a)之间因焦电效应产生了电荷，但是，由于此时所产生的电荷通过导电性覆膜(24)被释放掉，因而可以防止焦电效应对外围电路造成的破坏。

Description

压电体组件

技术领域

本发明涉及一种适合压电变压器或者压电致动器、压电马达等用途的压电体组件。

背景技术

一直以来，众所周知当在压电变压器或者压电致动器、压电马达等中使用的压电体(压电元件)的周围温度发生变化时，存在所谓的焦电效应就会发生作用而在电极之间产生电荷、变得易于引起放电等问题。作为该焦电对策，例如，日本特开2000-307166号公报或者日本特开平11-330578号公报公开了先行技术，该技术在压电变压器元件的输入端子之间并联地连接阻抗，该阻抗为大于等于压电变压器元件在谐振频率下的驱动部电极之间阻抗值而小于其绝缘电阻值。

上述的先行技术着眼于将压电体(元件)作为压电变压器使用时的周围温度的变化，并对周围温度变化时所产生的焦电效应采取了措施。即，将焦电对策用的阻抗(电阻)与压电体本身单独地以压电体被安装于形成在例如基板上的电路内的状态下焊接在输入电极之间。因此，可以认为，在将压电体作为实用机器并使该机器完成的状态下，该先行技术的方法作为在其实际使用环境中产生的焦电对策而言是暂时有效的。

然而，如果将压电体作为压电变压器等应用到实用机器中，实际上，焦电效应就不仅仅只在将压电体安装到了电路基板的状态下当温度变化时产生，在安装前的制造过程中也可能产生。即，在制造过程中保管压电体时，由于其周围温度的变化，有时会产生焦电效应。或者，通过流体焊接或者回流焊接技术等将压电体(压电元件)安装到电路基板时，由于压电体焊接时的温度变化，也往往会产生焦电效应。这种在制造过程中产生的焦电电压不仅使压电体本身劣化，而且也可能对形成在安装部位即电路基板上的外围电路或者其电路元件造成放电引起的危害。

在这一方面，上述先行技术的方法只有在将压电体实际构成为压电变压器并使其完成，然后，必须在已经安装到电路基板上之后才能发挥作用，而在其制造过程(尤其在焊接过程)中丝毫没有任何焦电对策。

发明内容

本发明将如下方面作为课题：即使在将压电体安装到电路基板等过程中，也能实施有效的焦电效应对策。

本发明的压电组件的第一方式为由导电性覆膜连接(直接或者间接连接)形成在压电体外表面上的至少2个电极之间。导电性覆膜沿着压电体的外表面形成，导电性覆膜施加在电极之间的电阻值大于等于压电体的电极之间的谐振电阻值而小于等于电极之间的绝缘电阻值的10％。另外，如果在上述的范围内在电极之间施加电阻值，导电性覆膜可以不与电极直接连接。

上述的“谐振电阻值”相当于在所使用的谐振模式下的压电体(在导电性覆膜形成之前)的电极之间的最小电阻值。另外，上述的“绝缘电阻值”为压电体(在导电性覆膜形成之前)的电极之间的电阻值，其中，内部电阻和外表面电阻都包含在内。

根据本发明的压电组件的第一方式，由于沿着压电体的外表面而形成有导电性覆膜，因此，即使以压电体组件单独来看，压电体的电极之间为不在电极间设置其他部件而经由电阻(导电性覆膜)连接的状态。因此，在将压电体组件作为某些用途(例如，压电变压器、压电致动器、压电马达)安装在产品中时，即使在其制造过程中周围温度发生变化，焦电效应所产生的电荷也会被迅速地消耗掉，而不会对其他电路部件等造成危害。

尤其是在本发明中，将导电性覆膜的电阻值设定在了大于等于压电体的谐振电阻值而小于等于绝缘电阻值的10％的范围内，因而具有如下优点。即，如果将导电性覆膜施加在电极之间的电阻值的下限设定为谐振电阻值，则电阻就不会变得过低，因此，在使用压电体组件时(外加输入电压时)，输入电压就不会无意地被分压了。

另一方面，由于将导电性覆膜施加在电极之间的电阻值的上限抑制为绝缘电阻值的10％，因此，与仅将该电阻值的上限设定在“小于绝缘电阻值”这样的广泛的范围内的情况相比，就可以抑制电阻值变得过大。当然，作为焦电对策而在电极之间连接了某些电阻时，如果该电阻值为“小于绝缘电阻值”，则在理论上来说，焦电时的放电将变得难以发生，这是现有常识。但是，即使该电阻值为“小于绝缘电阻值”，如果相对于焦电电压将实际电极之间的电阻值设定得过大，则在实用上，几乎在任何情况下都不能使所产生的电荷消失(消耗掉)，作为实际的焦电对策，往往不会有效地发挥作用。

本发明的发明人等着眼于以下问题：理论上如果将电阻值的上限设定在被认为是现有常识的范围内，则在实用上作为焦电对策有时几乎不会发挥任何功能，进而立意于在现有常识的范围内被忽略的新的课题。于是，本发明的发明人们专心地进行了反复研究，其结果，发现了如下现象：将导电性覆膜施加在电极之间的电阻值的上限限制为绝缘电阻值的10％的做法对课题的解决是有效的。

由此，本发明的压电体组件可以对在组装成某种产品的用途时的温度变化发挥实用的焦电对策作用。另外，在使用产品时，能够保证其正常的压电动作，同时对在使用环境下的温度变化也能够发挥有效的焦电对策的作用。

在上述的第1方式中，优选地，将导电性覆膜为通过在压电体的外表面上涂布混合了树脂和导电性材料的导电性涂料而形成。此时，关于涂布导电性涂料的范围，当在沿压电体的外表面的方向上观察，2个电极形成为相互平行，并且将在压电体的外表面上连接2个电极之间所需的最小距离作为涂布宽度的情况下，根据在按照该涂布宽度涂布了单位长度的导电性涂料的情况下施加在电极之间的每单位长度的初始单位电阻值来确定导电性涂料的涂布长度。如果在压电体的外表面上电极彼此平行地形成，则可以将连接其间所需的最小距离规定为一定的涂布宽度。如果涂布宽度为一定，则每单位长度上的电阻值便为一定，因此，之后通过调整导电性涂料的涂布长度可以容易地调整施加在电极之间的电阻值。

根据上述的优选方式，在将导电性覆膜施加在电极之间的电阻值设定在上述最优范围内的情况下，根据最优电阻值除以初始单位电阻值得到的结果自然而然地就知道要得到该电阻值所需要的导电性涂料的涂布长度。因此，在压电体组件的制造过程中，在压电体的外表面上需要多大的涂布长度就涂布多大量的导电性涂料，通过这种简单的方法，就能够正确的管理导电性覆膜施加在电极之间的电阻值。

另外，在用导电性涂料形成了导电性覆膜的情况下，压电体的外表面即使为立体的，也能够沿着压电体的外表面较容易地形成导电性覆膜。另外，导电性涂料可以通过印刷或者转印等方法来较容易地涂布，因而导电性覆膜的形成作业适于自动化。据此，可以提高形成导电性覆膜时的作业性，进而可以提高压电体组件的生产效率。并且，如果是导电性涂料，则易于通过其发色效果来进行外观的目视检查或者确认(检查或者确认是否正确地形成了导电性覆膜)，因此，也能够有助于品质管理的效率化。

在第一方式及其优选的方式中，本发明的压电体组件还包括壳体，其在收容了压电体的状态下保持该压电体，并具有在该保持状态下使压电体的一部分外表面露出的开口。这种情况下，在压电体被壳体所保持的状态下，导电性覆膜优选形成在通过开口而露出的位置上。

通常，压电体是由于其工作时的压电效应而发生振动的元件，因此，在将其用于某些用途(例如，压电变压器、压电致动器、压电马达)时，通过将压电体保持在壳体内来吸收振动或者保护压电体，这是一般的方式。在这一方面上，如上所述，本发明通过壳体的开口而使压电体的一部分外表面露出，而在其露出的位置上形成有导电性覆膜，因此，具有可以容易地进行上述那样的目视检查或者确认的优点。

本发明的压电体组件的第2方式具有如下构成。即，压电体组件包括：极化后的压电体；至少2个电极，形成在压电体的外表面上；壳体，收容压电体；至少2个端子，其设置在壳体上，并且在收容了压电体的状态下分别与电极连接；以及导电性覆膜，沿壳体的外表面形成，以使这些端子之间相互连接，并且经由端子施加在电极之间的电阻值大于等于压电体的谐振电阻值而小于等于绝缘电阻值的10％。

在本发明的压电体组件的第2方式中，将压电体收容在壳体内的结构通过如上述那样吸收工作时的振动或者保护压电体，从而其涵盖了作为一种安装部件的适用性。另外，设置在壳体上的端子还承担了在向电路基板等安装时与布线图等的连接的作用。此外，如果沿壳体的外表面而形成了导电性覆膜，则与在压电体的外表面形成了导电性覆膜的情况相比，更能够容易地进行外观目视检查或者确认。另外，其他的优点与第1方式及其优选方式是共同的。

在第2种方式中，优选地，本发明的压电体组件还可以具有至少2根导线，其在压电体收容在壳体内的状态下连接各电极和各端子。这种情况下，导电性覆膜在导线之间相互连接的状态下沿壳体的外表面形成，在端子之间，导电性覆膜通过各导线与各端子连接。

根据上述的优选方式，通过使用柔软的导线(例如，金属线)来连接各电极和各端子，从而可以将各电极和各端子形成为非接触，以消除它们的摩擦。此外，如果在壳体的外表面上通过导电性覆膜使导线彼此连接，其结果，2个电极之间处于经由各导线，再经由各端子从导电性覆膜连接的状态，因此，能够切实地使焦电所产生的电荷消失。

本发明的压电体组件的第3方式为以下的结构。即，本发明的压电体组件包括：极化后的压电体；至少2个电极，形成于压电体的外表面；电路基板，形成有在安装了压电体的状态下通过各电极传递压电体的输入信号和输出信号中至少之一的电路；导电图形，在电路基板上配置在至少2处导电图形，以连接压电体的各电极和电路；以及导电性覆膜，沿电路基板的外表面形成，以使导电图形之间相互连接，并且经由导电图形施加在电极之间的电阻值大于等于压电体的谐振电阻值而小于等于绝缘电阻值的10％。

根据上述那样在压电体组件中含有电路基板结构，通过预先用导电性覆膜连接在电路基板上的导电图形之间，则在壳体中收容了压电体的状态下将它们安装到电路基板时，即使由于温度的变化而产生了电荷，则也能够使其迅速地消失。另外，由于在将压电体安装到电路基板上之后也保留有导电性覆膜，因而在使用压电体组件时也可以作为焦电对策有效地发挥功能。

另外，在本发明的第一至第三种方式和它们的优选方式中，优选地，导电性覆膜施加在电极之间的电阻值大于等于压电体的电极之间的谐振电阻值的10倍。

如果按上述那样设定导电性覆膜施加在电极之间的电阻值的下限，则例如在对压电体施加驱动用的电压时，可以高效地将电压施加到压电体上，从而可以维持组件的效率。

综上所述，则本发明的压电体组件仅以在压电体、壳体或电路基板的外表面上形成导电性覆膜的简单结构，可以有效地实现焦电对策。尤其是，将导电性覆膜施加在电极之间的电阻值设定在最优的范围内，因此，能够使在实用上所可能产生的焦电电荷确实地消失，从而作为焦电对策有效地发挥功能。

另外，由于施加在电极之间的电阻基于导电性覆膜形成，因此，与之后安装其他电阻部件的情况相比，可以抑制成本。并且，由于导电性覆膜附着在压电体、壳体或电路基板这样的已有部件的外表面而形成，因此，与追加另外的部件的方式相比，可以抑制产品整体体积的增加。

附图说明

图1是将第1种实施方式的压电变压器拆解为构成要素地表示的立体图。

图2是表示压电变压器的完成状态的立体图。

图3是表示导电性涂料特性的图，其中，图3(A)是表示一次侧电极之间的导电电阻值相对于绝缘电阻值的比例与焦电效应时的发生电压之间关系的特性图，其中，图3(B)是表示导电性涂料的涂布长度与电阻值之间关系的特性图。

图4是具体表示第2实施方式的压电变压器特征部分的图，其中，图4(A)为特征部分的俯视图，图4(B)为特征部分的侧视图。

图5是具体表示第3实施方式的压电变压器特征部分的图，其中，图5(A)为特征部分的俯视图，图5(B)为特征部分的侧视图。

图6是表示第4实施方式的压电变压器的结构例的立体图。

图7是将第5种实施方式的压电变压器拆解为构成要素而表示的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，在下述中列举了将压电体组件应用于压电变压器中的实施方式来说明，但是，本发明的压电组件并不限于应用到压电变压器的方式中。

[第1种实施方式]

图1是将第1实施方式的压电变压器10拆解为构成要素来表示的立体图。压电变压器10将例如板状的压电陶瓷12(压电体)收容在树脂制的壳体14内组装而成，并且具有以与图1所示的方向上下倒置的状态安装到例如未图示的电路基板上的结构。

[压电体]

在这里列举的压电陶瓷12具有例如细长的长方体的外形。并且，在对置于压电陶瓷12的厚度方向上的一对外表面上，分别形成有一次侧电极12a(电极)。在图1中仅表示了1处的一次侧电极12a，但是在与图示的外表面相对侧的面上也形成有一次侧电极12a，在压电陶瓷12的外表面上形成有2个一次侧电极12a。另外，在压电陶瓷12上，在其长度方向观察，在位于与一次侧电极12a相反侧的端部上形成有二次侧电极12b。当在长度方向上观察压电陶瓷12时，将形成有一次侧电极12a的部分作为驱动部来发挥功能。另外，将未形成有一次侧电极12a的部分作为发电部来发挥功能。

[壳体]

壳体14构成比压电陶瓷12大的外形，并在其内部形成了凹形状的收容部14b。在图1所示的状态(上下颠倒的状态)下，壳体14位于上侧的面开口，收容部14b从该开口向壳体14的内部延伸。收容部14b具有比压电陶瓷12大一圈的形状，因此，在收容部14b中，使压电陶瓷12按如图所示那样以短边竖起的姿势从开口插入，从而可以收容于收容部14b。

另外，在壳体14的两侧面上，分别与壳体14一体地形成有突出部14a，这些突出部14a分别从壳体14的侧面以一定厚度向侧方向突出。在各突出部14a上，分别插通有导电性部件18。在各突出部14a上，形成有用于导电性部件18的插通孔(在图1中的眼前这一侧上用虚线表示，无参照符号。)。另外，插通孔在纵方向贯通各突出部14a内部地延伸。

[端子]

另外，导电性部件18在分别插通各突出部14a的状态下，其一个端部(在图示的状态下上端部)形成为一次侧端子18a。导电性部件18与突出部14a一起在壳体14的两侧上形成了一对，因此，在壳体14上，在其两侧设置有2个一次侧端子18a。这些一次侧端子18a在图1所示的状态下都从壳体14的上侧面向上方突出。

各导电性部件18的另一端部18b在图1所示的状态下从壳体14(突出部14a)的下面向下方突出，同时从下方向壳体14的一端方向(图1中的左上方向)弯曲为大约90°。另一端部18b的前端从壳体14的外表面(端面)向一端方向突出。

另外，在壳体14上，在长度方向观察，与一次侧端子18a相反侧的一个端部上设置有1个二次侧端子20。该二次侧端子20在图1所示的状态下从壳体14的上侧面向上方突出。另外，在该例子中，二次侧端子20的另一端没有从壳体14的下侧面突出而埋设于壳体14的内部(也可以突出)。

[导线]

在压电陶瓷12的2处的一次侧电极12a上，导线16(例如，金属线)的一端分别焊接于该一次侧电极12a的大致中心位置上。另外，导线16(相同的金属线)的一端也焊接在二次侧电极12b上。然后，在压电陶瓷12被收容于壳体14的状态下，各导线16的另一端是在分别缠绕在一次侧端子18或者二次侧端子20上(完全包围)的状态下焊接而成。由此，两处一次侧电极12a为分别与一次侧端子18连接的状态，另外，二次侧电极12b为与二次侧端子20连接的状态。

另外，压电陶瓷12在收容于壳体14(收容部14b内)的状态下，由例如未图示的硅粘合剂来进行粘合和保持。在壳体14上，例如在与两侧的一对突出部14a邻接的开口的边缘上形成有2处凹部14c，在这些凹部14c的位置上填充(或涂布)有硅粘合剂。硅粘合剂是使压电陶瓷12与壳体14粘合而保持该压电陶瓷12的材料，同时也是即使在涂布后固定(粘着)的状态下也发挥适度弹性的材料。因此，在驱动时压电陶瓷12可以在壳体14的内部自如地振动，并且，该振动被硅粘合剂所吸收。另外，硅粘合剂也可以涂布在凹部14c以外的位置(例如，一次侧电极12a和二次侧电极12b之间的振动节点)上。

[导电性覆膜]

在压电陶瓷12上，沿着其外表面形成有导电性覆膜24。该导电性覆膜24跨越例如沿压电陶瓷12的长度方向的小端面绕入到与导电性覆膜24的两侧邻接的各侧面(形成有一次侧电极12a的侧面)上，在各侧面上与一次侧电极12a重叠(overlap)地形成。因此，虽然在图1中未表示出来，但是，导电性覆膜24在压电陶瓷12的相反侧的侧面上也与一次侧电极12a重叠(overlap)地形成。

这种导电性覆膜24通过将例如导电性涂料(使导电性材料混入到树脂中而得到的涂料)涂布在压电陶瓷12的外表面而形成。另外，作为涂布导电性涂料的方法，可例举以下方法，使用例如毛刷等直接涂布的方法；或者在使导电性涂料浸透在浸透性的承载体中的状态下，将该承载体暂时地按压到压电陶瓷12上，从该位置进行转印的涂布方法；使用未图示的喷射机(喷枪)一边喷射导电性涂料一边进行涂布的方法等。另外，在上述的导电性涂料中，可以使用具有适用于上述涂布方法的粘度(流动性)的导电性涂料。

无论是哪一种方法，均通过将导电性涂料涂布在压电陶瓷12的外表面从而形成上述导电性覆膜24。于是，导电性覆膜24沿着压电陶瓷12的外表面电连接于两侧的一次侧电极12a之间。

图2是表示压电变压器10的完成状态的立体图。在如上述那样使压电变压器10处于完成的状态下，压电陶瓷12收容在壳体14的收容部14b内。此时，压电陶瓷12从高度方向上观察其整体埋没于壳体14内，且沿其长度方向的小端面(在图2所示的状态下为上面)未从壳体14的开口处突出来。另外，如上述那样，各导线16的另一端以分别缠绕在一次侧端子18a或者二次侧端子20上的状态进行焊接。

[基于导电性覆膜的焦电对策]

已完成状态下的压电变压器10，在使一次侧端子18a和二次侧端子20朝下的状态下，通过使用流动焊接槽等将其焊接到例如未图示的电路基板上，从而可以将其安装到电路基板上。此时，尽管由于焊接时的温度变化(流动焊接热)而在压电陶瓷12上产生焦电效应所致的电荷，但是，该电荷大部分通过导电性覆膜24而被消耗掉。因此，可以抑制由焦电效应引起的压电陶瓷12的劣化，同时可以防止对形成在电路基板上的外围电路(例如，输入电路、输出电路、控制电路等)放电所造成的危害。另外，导电性覆膜24即使在安装了压电变压器10之后也可以继续发挥功能，因此，对于使用压电变压器10时周围温度的变化，也可以成为有效的焦电对策。

[导电性覆膜的特性]

在这里，导电性覆膜24被设定为：施加在一次侧电极12a之间的电阻值在大于等于压电陶瓷12的一次侧电极12a之间的谐振电阻值(优选为其10倍以上)且小于等于一次侧电极12a之间的绝缘电阻值的10％的范围内。更优选，在实际使用第1实施方式的压电变压器10的条件下，将导电性覆膜24施加在一次侧电极12a之间的电阻值设定为小于等于100GΩ。进一步优选，将该电阻值设定在10MΩ～1GΩ的范围内。如果在该范围内，则可以防止在安装压电变压器10过程中焦电所致的损害，并且，在安装之后压电变压器10工作时，导电性覆膜24不会对输入电压进行极端地分压。

[基于涂布长度的电阻值的管理]

尤其在第1实施方式中，可以根据涂布导电性涂料的范围的长度(图中参照符号L)来管理(调整)基于导电性覆膜24的电阻值。即，导电性涂料具有根据该已涂布范围的面积来确定其整体电阻值(施加在一次侧电极12a之间的电阻值)的性质，因此，如果将所涂布范围的宽度设为一定，则可以根据所涂布的长度(大致正比)来确定电阻值。

在第1实施方式中，对应该涂布导电性涂料的范围而言，在沿压电陶瓷12的外表面的方向(从一个侧面跨过小端面到另一个侧面的方向)来看，可以将连接2个一次侧电极12a之间所需的最小距离看作涂布宽度(压电陶瓷12的厚度+α)。然后，如果此时在涂布宽度上涂布了单位长度的导电性涂料时得到的电阻值设为“初始单位电阻值(Ω/mm)”，则导电性覆膜24整体所施加的电阻值(Ω)可以由“初始单位电阻值(Ω/mm)×涂布长度(mm)”来求得。

因而，如果根据所使用的导电性涂料的特性和所需要的涂布宽度得到初始单位电阻值(Ω/mm)，则以后可以仅通过调整导电性涂料的涂布长度L较容易地管理基于导电性覆膜24的电阻值。

图3是分别示出一次侧电极12a之间的导电电阻值相对于绝缘电阻值的比例与焦电效应时的发生电压之间关系、导电性涂料的涂布长度与电阻值之间关系的特性图。下面，将具体说明。

[一次侧电极12a之间的导电电阻值相对于绝缘电阻值的比例与焦电时的发生电压之间的关系]

图3(A)：当上述的导电性覆膜24施加在一次侧电极12a之间的导电电阻值增加时，则在横轴上来看，相对于压电陶瓷12的一次侧电极12a之间绝缘电阻值的比例(％)增加。

如果导电电阻值的比例几乎接近于0％(电阻非常小、极小)，则与一次侧电极12a之间彼此短路的状态几乎相同，因此，焦电效应时所观测到的发生电压也接近于0(V dc)。但是，如果设定这样的导电电阻值(相对于绝缘电阻值的比例为0％)，则在实际使用压电变压器10时，输入电压就会被大幅度地分压，因而是不实用的。因此，可以认为，这种极低的电阻值应当从适当的数值范围中排除。通常，作为在一次侧电极12a之间不发生输入电压分压的电阻值，优选使其大于等于压电陶瓷12的一次侧电极12a之间的谐振电阻值。因此，在这里，采用大于等于上述谐振电阻值作为数值范围的下限。

相反，当将上述的导电电阻值设置得很大时，其相对于绝缘电阻值的比例越大(电阻大)，越接近于一次侧电极12a彼此绝缘的状态。这种情况下，即使形成有导电性覆膜24，也不会在短时间内将焦电效应产生的电荷几乎全部消耗掉，其结果，所观测到的发生电压将变大。在本发明的发明人等所作的实验中，从相对于绝缘电阻值的比例大约大于10％开始看到了发生电压显著地上升，此时的发生电压(值大于V2)可能会对外围电路产生某种程度的损害。

与此相对，可知，如果将导电电阻值的比例变为小于等于10％(例如Pa(％))，则发生电压将被抑制为小于等于V2的值(例如V1)。根据上述情况，作为导电性覆膜24施加的电阻值的最优范围，本发明的发明人们将其下限设定为谐振电阻值，而将其上限设定为小于等于绝缘电阻值的10％。另外，导电电阻值的比例为10％时的发生电压(V2)是不会受焦电影响的适当的上限值。

[涂布长度与电阻值之间的关系]

图3(B)：在像上述那样将涂布宽度(和涂膜厚度)认为一定时，可以与导电性涂料的涂布长度大致成比例地确定导电电阻值(以该例来简易地表示导电性涂料的电阻值)。因此，如果在上述的数值范围内预先设定了适当的电阻值(Ra)，则可以很容易地确定得到该电阻值(Ra)所必需的涂布长度(La)。

而且，在第1实施方式中，如图2所示，即使在压电变压器的完成状态下压电陶瓷12的小端面(细长而小的侧面称为“小端面”)也从壳体14的开口处露出，并在该小端面上形成了导电性覆膜24，因此，能够很容易地通过目视来检查或者确认导电性涂料的涂布长度。另外，由于使用了导电性涂料来形成导电性覆膜24，因此，利用导电性涂料的发色效果(例如白色、红色、蓝色)使导电性覆膜24的颜色相对于压电陶瓷12的底色区分非常显著，因而上述的目视检查或者确认将变得更容易。并且，即使在电阻值根据导电性涂料的发色不同而不同的情况下，也能够根据导电性涂料的发色情况很容易地确认电阻值是否适当。另外，在第1实施方式中，对压电陶瓷12和导电性涂料采用了如下条件。

首先，第1实施方式的压电变压器10的使用条件设定为如下的条件：

压电陶瓷12的材料：PZT(锆钛酸铅)

压电陶瓷12的长度尺寸20mm左右×宽(高度)尺寸5mm左右，厚度尺寸：1mm左右

谐振频率：160kHz

压电陶瓷12的一次侧电极12a之间的谐振电阻值：100Ω

压电陶瓷12的一次侧电极12a之间的绝缘电阻值：2TΩ。

接下来，将导电性涂料的条件设定为了如下：

导电性涂料的导电性材料：氧化锌(白色类)

涂布(固定)后的膜厚：20μm

初始单位电阻值：10MΩ/mm

涂布长度：1mm～10mm

电阻值：10MΩ～10GΩ。

[第1实施方式的总结]

在上述的第1实施方式中，将压电陶瓷12收容在壳体14中以完成压电变压器10，但是，对于压电变压器10(压电体组件)的最小结构而言，壳体14并不是必须的构成要素。因此，第1实施方式的压电变压器10可以是不使用壳体14而仅在压电陶瓷12上形成了一次侧电极12a和二次侧电极12b并在该压电陶瓷12的外表面形成导电性覆膜24的最小结构。

另外，在第1实施方式中，在沿着压电陶瓷12的长度方向的小端面上形成了导电性覆膜24，但导电性覆膜24的配置也可以为其它方式。例如，可以在沿着压电陶瓷12的短边方向的小端面(在图2中为纵向上的小端面)上形成有导电性覆膜24。

[第2实施方式]

接下来，说明第2实施方式的压电变压器10。第2实施方式的压电变压器10也与上述的第1实施方式具有共同的基本结构。但是，在第2实施方式中，导电性覆膜24的配置与第1实施方式不同，在该点上具有特征。下面，主要说明与第1实施方式的不同点，以说明第2实施方式的压电变压器10。另外，在下述的说明中，对于与第1实施方式共同的事项包括图示在内标注相同的符号，并略去其重复说明。

图4是具体表示第2实施方式的压电变压器10的特征部分的图。其中，图4(A)是压电变压器10的部分平面图，图4(B)是压电变压器10的一个侧视图。下面，将具体地进行说明。

图4(A)：在第2实施方式中，导电性覆膜24没有形成在压电陶瓷12的外表面，而形成在壳体14的外表面(在这里为上表面)。即，导电性覆膜24以连接隔着压电陶瓷12而分别位于其两侧上的一次侧端子18a的方式沿着壳体14的外表面形成(涂布)。

图4(B)：相对于一次侧端子18a，导电性覆膜24以从壳体14的上表面附着到一次侧端子18a一侧面的方式形成(涂布)。由此，两侧的一次侧端子18a经由导电性覆膜24处于电连接的状态。另外，此时，导电性覆膜24经由一次侧端子18a而施加在一次侧电极12a之间的电阻值设定在与第1实施方式相同的最优范围内。

根据上述的第2实施方式的压电变压器10，由于两侧的一次侧端子18a经由导电性覆膜24而被连接，因此，其结果，压电陶瓷12的2个一次侧电极12a之间为经由导电性覆膜24、各一次侧端子18a和各导线16连接的状态。因此，即使在由于安装时的流动焊接而引起温度变化进而产生了焦电效应的情况下，其所产生的电荷通过导电性覆膜24也会在短时间内被消耗掉，因而能够确实地抑制因焦电造成的极化特性的劣化或者对外围电路的损害。

在这里，列举了仅在壳体14的上表面形成了导电性覆膜24的例子，但是，导电性覆膜24也可以以绕入到壳体14的侧面方式形成(涂布)，或者导电性覆膜24也可以以绕入到收容部14b的内部的方式形成(涂布)。

[第3实施方式]

接下来，说明第3实施方式的压电变压器10。第3实施方式的压电变压器10也与上述的第1实施方式和第2实施方式具有共同的基本结构。但是，在第3实施方式中，导电性覆膜24末端部分的配置与第2实施方式不同，在该点上具有特征。下面主要说明与第2实施方式的不同点，以说明第3实施方式的压电变压器10。另外，在下述的说明中，对于与第1实施方式和第2实施方式共同的事项包括图示在内标注相同的符号，并略去其重复说明。

图5是具体表示第3实施方式的压电变压器10的特征部分的图。其中，图5(A)是压电变压器10的部分俯视图，图5(B)是压电变压器10的一个侧视图。下面，将具体地进行说明。

图5(A)：在第3实施方式中，与第2实施方式同样，导电性覆膜24也没有形成在压电陶瓷12的外表面，而是形成在壳体14的外表面(在这里为上表面)。即，导电性覆膜24以连接隔着压电陶瓷12并分别位于其两侧上的一次侧端子18a之间的方式沿着壳体14的外表面形成(涂布)。

但是，在第3实施方式的情况下，导电性覆膜24的末端未到达各一次侧端子18a的一个侧面上，而其末端都终止于导线16上。

图5(B)：即，导电性覆膜24的涂布范围终止于从壳体14的上表面与导线16接触的位置上，不像上述的第2实施方式中所说明过的那样导电性覆膜24到达一次侧端子18a的一个侧面上。但是，由于一次侧端子18a和导线16基本上是同电位，因此，即使在第3实施方式中，最终两侧的一次侧端子18a之间为经由导电性覆膜24电连接的状态。另外，此时的导电性覆膜24经由一次侧端子18a施加在一次侧电极12a之间的电阻值设定在与第1实施方式相同的最优范围内。

根据上述的第3实施方式的压电变压器10，两侧的导线16(一次侧端子18a)经由导电性覆膜24连接，因此，其结果，压电陶瓷12的2个一次侧电极12a之间为于经由导电性覆膜24、各一次侧端子18a和各导线16连接的状态。因此，即使在由于安装时的流动焊接而引起温度变化进而产生焦电效应的情况下，其所产生的电荷通过导电性覆膜24也会在短时间内被消耗掉，因而能够确实地抑制焦电造成的极化特性的劣化或者对外围电路的损害。

在这里，列举了仅在壳体14的上面形成了导电性覆膜24的例子，但是，导电性覆膜24也可以绕入到壳体14的侧面地形成(涂布)，或者导电性覆膜24也可以绕入到收容部14b的内部地形成(涂布)。

[第4实施方式]

图6是表示第4实施方式的压电变压器10的构成例的立体图，其中，在图6中，压电变压器10是以完成状态而进行表示的，其姿势是以将图1和图2上下翻转后的状态表示。另外，由于压电陶瓷12为收容在壳体14内的状态，因而在这里未表示出来。

第4实施方式的压电变压器10也具有与上述的第1至第3实施方式相同的基本结构。但是，在第4实施方式中，导电性覆膜24的配置与第2和第3实施方式有很大的不同，在该点上具有特征。下面主要说明与第2和第3实施方式的不同点以说明第4实施方式的压电变压器10。另外，在下述的说明中，对于与第1至第3实施方式共同的事项包括图示在内标注相同的符号，并略去其重复说明。

在第4实施方式中，导电性覆膜24形成(涂布)在壳体14的外表面中在其安装状态下的上表面位置上。即，导电性覆膜24以连接在壳体14内部隔着压电陶瓷12而分别位于其两侧上的导电性部件18的另一端部18b的方式沿着壳体14的外表面形成(涂布)。另外，在这里导电性覆膜24经由导电性部件18施加在一次侧电极12a之间的电阻值也设定在与第1实施方式相同的最优范围内。

根据上述的第4实施方式的压电变压器10，由于两侧的导电性部件18(另一端部18b)经由导电性覆膜24而连接，因此，其结果，压电陶瓷12的2个一次侧电极12a之间为通过导电性覆膜24、导电性部件18(另一端部18b和一次侧端子18a)和各导线16连接的状态。因此，即使在由于安装时的流动焊接而引起温度变化进而产生焦电效应的情况下，该电荷也会通过导电性覆膜24在短时间内被消耗掉，因而能够确实地控制因焦电造成的极化特性的劣化或者对外围电路的损害。

在这里列举了仅在壳体14的上表面形成了导电性覆膜24的例子，但是，导电性覆膜24也可以绕入到壳体14的侧面地形成(涂布)。

[第5实施方式]

接下来，图7是将第5实施方式的压电变压器10拆解为各构成要素后表示的立体图。第5实施方式的压电变压器10包括在其完成状态下安装到电路基板30上的结构。但是，在第5实施方式的情况下，具有在压电陶瓷12和壳体14上都未形成有导电性覆膜24、导电性覆膜24形成(涂布)在另外的电路基板30上的特征。

在电路基板30上形成有用于插入安装压电变压器10的插通孔(通孔)30a。其中，在例如位于与2个一次侧电极12a分别对应的位置上的通孔30a的周围分别形成有基于导电图形等的连接焊盘30b。另外，在电路基板30上，虽然在其他位置上也形成有多个插通孔，但是，在这里与本发明并无特别的关系，因而省略。在插入安装压电变压器10时，在已将一次侧端子18a和二次侧端子20插入到各插通孔30a的状态下，在电路基板30的背面可以将其焊接到图中未图示的布线图形上，或者可以使用热硬化型的导电浆料将其与图中未图示的布线图形连接。

其中，在第5实施方式的压电变压器10中，在将其安装到电路基板30前的阶段中，在连接2个连接焊盘30b之间的位置上形成(涂布)有导电性覆膜24。即，在电路基板30的上表面(安装面)上形成(涂布)导电性覆膜24以连接2个连接焊盘30b之间。导电性覆膜24可以覆盖整个连接焊盘30b而形成，也可以仅与其一部分重叠而形成。另外，在这里导电性覆膜24经由连接焊盘30b施加在一次侧电极12a之间的电阻值也设定在与第1实施方式相同的最优范围内。

根据上述的第5实施方式的压电变压器10，在作为安装端(对象)的电路基板30上，2个连接焊盘30b经由导电性覆膜24预先连接。因此，在安装压电变压器10时，如果通过焊接流动槽时，例如位于电路基板30的背面的布线图形与一次侧端子18a焊接，其结果，压电陶瓷12的2个一次侧电极12a之间为通过导电性覆膜24、各连接焊盘30b、各一次侧端子18a和各导线16连接的状态。因此，即使在因焊料流动槽内的温度变化而产生了焦电效应的情况下，其电荷也会通过导电性覆膜24在短时间内被消耗掉，因而能够确实地控制因焦电造成的极化特性的劣化或者对外围电路的损害。

另外，在这里，虽然列举了在电路基板30的上表面(安装面)形成了导电性覆膜24的例子，但导电性覆膜24也可以形成(涂布)在电路基板30的下表面。另外，在这里是以通过电路基板30的通孔30a插入并安装压电变压器10的情况为例而列举说明的，但是，压电变压器10也可以为表面安装方式。

如上所述，各实施方式的压电变压器10在向电路基板(在第5实施方式中为电路基板30)安装时，在通过焊料流动槽或者回流焊接装置时，即使由于其温度变化在压电陶瓷12上产生了焦电效应，由于一次侧电极12a之间通过导电性覆膜24连接，由焦电所产生的电荷也会立即消失(或者电荷不积存)。因此，不会对电路基板上的其他电路部件施加过大的电荷，或者在压电变压器10的周围引起放电，并且，在安装作业结束后也能够继续保证产品的质量。

另外，由于导电性覆膜24可以通过涂布粘度比较低的导电性涂料形成，因而与例如导电性粘合剂这样的高粘度的物质相比较，可以将涂布后的膜厚抑制得很薄。因此，既可以确保所需要的电阻值，又可以将导电性覆膜24的体积控制为最小，因而产品尺寸不会无意中变大。

另外，在上述的各实施方式中，可以采用下述的改进要素。

除了导电性涂料之外，导电性覆膜24例如既可以通过涂布导电性粘合剂来形成，也可以通过涂布导电性粘合带来形成。导电性粘合剂是将导电性材料混入到例如硅粘合剂等中而得到的，在其固定(粘着)状态下也具有导电性(电阻)。导电性粘合带是将导电性材料混入到粘合材料层后得到的，同样在粘贴后的状态下具有导电性(电阻)。另外，将这种情况下的电阻值适当地设定在了第1实施方式中列举的范围内。

另外，导电性涂料的成分除了在上例中列举的氧化锌之外，也可以含有镍、铜、碳等成分。

另外，本发明并不限制于上述的实施方式，可以进行各种变形地实施。例如，压电陶瓷12的形状并不限于图中所示的形状，也可以为其他的形状。另外，壳体14的形状可以对照着压电陶瓷12的外形进行适当的变形。

在第1实施方式中，在使导电性覆膜24与各一次侧电极12a接触的状态下形成了该导电性覆膜24，但是，只要在压电陶瓷12的外表面上已形成导电性覆膜24的状态下施加在一次侧电极12a之间的电阻值在上述的适当范围内，导电性覆膜24也可以不与各一次侧电极12a直接连接(也可以在压电陶瓷12的外表面上使导电性覆膜24和一次侧电极12a分开地形成。)

在各实施方式中，虽然以压电变压器10为例进行列举说明，但是本发明的压电体组件也可以应用于诸如压电致动器或者压电马达(超声波马达)中。

另外，在各实施方式中图示并列举的结构是非常优选的一个例子，不言而喻，即使向该基本结构中追加各种要素或者替换一部分结构也可以适当地实施本发明。

Claims (10)

1.一种压电体组件，具有极化后的压电体和形成在所述压电体的外表面上的至少2个电极，其特征在于，

所述压电体组件具有导电性覆膜，所述导电性覆膜沿着所述压电体的外表面形成以使所述电极之间相互连接，并且所述导电性覆膜施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值且小于等于所述电极之间的绝缘电阻值的10％。

2.根据权利要求1所述的压电体组件，其特征在于，

所述导电性覆膜通过将混合了树脂和导电性材料的导电性涂料涂布在所述压电体的外表面上而形成，

关于涂布所述导电性涂料的范围，当在沿所述压电体的外表面的方向上观察，所述2个电极形成为相互平行，并且，将在所述压电体的外表面上连接所述2个电极之间所需的最小距离作为涂布宽度时，根据在按照该涂布宽度涂布了单位长度的所述导电性涂料的情况下施加在所述电极之间的每单位长度的初始单位电阻值来确定其涂布长度。

3.根据权利要求1或2所述的压电体组件，其特征在于，

所述导电性覆膜施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值的10倍。

4.根据权利要求1或2所述的压电体组件，其特征在于，

还包括壳体，所述壳体在收容了所述压电体的状态下保持所述压电体，并且具有在该保持状态下使所述压电体的局部外表面露出的开口，

所述导电性覆膜在所述压电体被保持在所述壳体内的状态下，形成在通过所述开口露出的位置上。

5.根据权利要求4所述的压电体组件，其特征在于，

所述导电性覆膜施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值的10倍。

6.一种压电体组件，包括：极化后的压电体、形成在所述压电体的外表面上的至少2个电极、用于收容所述压电体的壳体以及设置于所述壳体并在收容了所述压电体的状态下分别与所述电极连接的至少2个端子，其特征在于，

所述压电体组件具有导电性覆膜，所述导电性覆膜沿着所述壳体的外表面形成以使所述端子之间相互连接，并且所述导电性覆膜经由所述端子施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值且小于等于所述电极之间的绝缘电阻值的10％。

7.根据权利要求6所述的压电体组件，其特征在于，

所述压电体组件还具有在将所述压电体收容在所述壳体内的状态下连接各所述电极和各所述端子的至少2根导线，

所述导电性覆膜以使所述导线之间相互连接的状态沿所述壳体的外表面形成，并且在所述端子之间，所述导电性覆膜经由各所述导线与各所述端子连接。

8.根据权利要求6或7所述的压电体组件，其特征在于，

所述导电性覆膜施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值的10倍。

9.一种压电体组件，包括：极化后的压电体；形成于所述压电体的外表面的至少2个电极；电路基板，形成有在安装了所述压电体的状态下通过各所述电极传送所述压电体的输入信号和输出信号中至少之一的电路；以及导电图形，在所述电路基板上配置至少2处所述导电图形，以连接所述压电体的各所述电极和所述电路，其特征在于，

所述压电体组件具有导电性覆膜，所述导电性覆膜在所述电路基板上沿着所述电路基板的外表面形成，以使所述导电图形之间相互连接，并且所述导电性覆膜经由所述导电图形施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值且小于等于所述电极之间的绝缘电阻值的10％。

10.根据权利要求9所述的压电体组件，其特征在于，

所述导电性覆膜施加在所述电极之间的电阻值大于等于所述压电体的所述电极之间的谐振电阻值的10倍。

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