JP2002319718A - Piezoelectric transformer and method for manufacturing the same - Google Patents

Piezoelectric transformer and method for manufacturing the same

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JP2002319718A
JP2002319718A JP2001133939A JP2001133939A JP2002319718A JP 2002319718 A JP2002319718 A JP 2002319718A JP 2001133939 A JP2001133939 A JP 2001133939A JP 2001133939 A JP2001133939 A JP 2001133939A JP 2002319718 A JP2002319718 A JP 2002319718A
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piezoelectric
silver
piezoelectric transformer
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input
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JP2001133939A
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Takahiro Yamakawa
孝宏 山川
Kazumasa Asumi
一将 阿隅
Masayuki Watanabe
雅幸 渡邉
Ryoichi Fukunaga
了一 福永
Junko Seki
順子 関
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric transformer with improved characteristics, and to provide a method for manufacturing the same. SOLUTION: A piezoelectric transformer 40 consists of an input section, having a structure in which plural layers of piezoelectric bodies 41 and plural layers of inner electrodes 42 are alternately laminated and an output section, consisting of a single layer of a piezoelectric body 43. The value ε1 /ε2 , obtained by dividing a dielectric constant ε1 of the input section by a dielectric constant ε2 of the output section is set to 0.8-1.2. Such a piezoelectric transformer 40 can be manufactured, in such a way that, e.g. a green sheet is manufactured by using a piezoelectric ceramic powder containing a silver powder or a compound, to be changed into silver by heating of 0.1 wt.%-1.5 wt.% (expressed in terms of silver), a conductive paste containing a silver is printed on the surface of the sheet where the input section is formed at laminating of the green sheet, and the resulting body is integrally baked.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライト点灯用高圧電源等に用いられる圧電トランス
とその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer used for a high-voltage power supply for lighting a backlight of a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置のバックライト点灯
用電源に用いられるようになってきた圧電トランスは、
1957年にアメリカ合衆国のC.E.Rosenによ
り発明されたものを基本としており、図1(a)に示す
圧電トランス30のような単板型構造のものや、図1
(b)に示す圧電トランス40のような積層型構造のも
のが知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, a piezoelectric transformer which has been used as a power source for lighting a backlight of a liquid crystal display device has
In 1957, C. of the United States of America. E. FIG. It is based on the one invented by Rosen, and has a single-plate type structure such as a piezoelectric transformer 30 shown in FIG.
There is known a laminated structure such as a piezoelectric transformer 40 shown in FIG.

【0003】単板型の圧電トランス30は、矩形板状の
圧電体31の長手方向半分の一方は、その主面に入力用
電極32a・32bが形成された入力部(一次側)とな
っており、長手方向半分の他方は、その端面に出力用電
極32cが形成された出力部(二次側)となっている。
また、積層型の圧電トランス40は、厚みの薄い圧電体
41と内部電極42とが厚み方向に交互に複数段に積層
されてなる入力部と、単層(バルク)の圧電体43から
なる出力部とを有し、圧電体43の端面に出力用電極4
4が形成された構造を有している。なお、内部電極42
は一層おきに接続されて1対の電極を形成する。
In a single-plate type piezoelectric transformer 30, one half of the longitudinal direction of a rectangular plate-shaped piezoelectric body 31 is an input portion (primary side) having input electrodes 32a and 32b formed on its main surface. The other half of the longitudinal direction is an output portion (secondary side) having an output electrode 32c formed on its end face.
The laminated piezoelectric transformer 40 has an input portion in which thin piezoelectric members 41 and internal electrodes 42 are alternately stacked in a plurality of layers in the thickness direction, and an output portion including a single-layer (bulk) piezoelectric member 43. And an output electrode 4 on the end face of the piezoelectric body 43.
4 is formed. The internal electrode 42
Are connected alternately to form a pair of electrodes.

【0004】圧電トランス30・40に用いられる圧電
体(圧電材料)としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZ
T)を主成分とし、これに所定の特性を向上させるため
に、ストロンチウム(Sr)、ニオブ(Nb)、アンチ
モン(Sb)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)等を、1
または複数組み合わせて、一般的に個々の酸化物の形で
微量添加した圧電セラミックスが広く用いられており、
例えば、積層型の圧電トランス40は、一般的に、圧電
セラミックス粉末をドクターブレード法等のシート成形
技術を用いてシート状に成形した後に所定の形状に打ち
抜き加工等し、得られたグリーンシートの所定位置に内
部電極ペーストをスクリーン印刷等して積層し、圧着し
て一体化した後に焼成する工程を経て作製される。
As a piezoelectric body (piezoelectric material) used for the piezoelectric transformers 30 and 40, lead zirconate titanate (PZ) is used.
T) as a main component, and strontium (Sr), niobium (Nb), antimony (Sb), iron (Fe), manganese (Mn) and the like in order to improve predetermined characteristics.
Or, in combination, a plurality of piezoelectric ceramics generally added in the form of individual oxides are widely used,
For example, the laminated piezoelectric transformer 40 is generally formed by forming a piezoelectric ceramic powder into a sheet by using a sheet forming technique such as a doctor blade method, and then punching the sheet into a predetermined shape. It is manufactured through a process of laminating internal electrode pastes at predetermined positions by screen printing or the like, pressing and integrating them, and then firing.

【0005】このような圧電体41と内部電極42とを
同時に焼成して形成するいわゆる一体焼成(同時焼成、
共焼成)は、通常、大気雰囲気と同等以上の酸素濃度雰
囲気下において行われる。これは、チタン酸ジルコン酸
鉛系の圧電セラミックスは低酸素雰囲気下では鉛成分の
蒸発によって組成ずれが生ずるために焼結することがで
きないという性質を有することに起因しており、このた
めに内部電極材料としては高温において酸化され難い材
料、例えば、銀/パラジウム(Ag/Pd)、パラジウ
ム(Pd)、白金(Pt)等の貴金属電極が用いられ、
一般的には製品コストを考えて、パラジウム含有量が2
0質量%〜40質量%の銀/パラジウム電極が用いられ
ている。
[0005] A so-called integral firing (simultaneous firing, in which the piezoelectric body 41 and the internal electrode 42 are simultaneously fired and formed).
Co-firing) is usually performed under an oxygen concentration atmosphere equal to or higher than the air atmosphere. This is due to the fact that lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramics cannot be sintered in a low-oxygen atmosphere due to the compositional deviation caused by evaporation of the lead component. As the electrode material, a material that is hardly oxidized at high temperature, for example, a noble metal electrode such as silver / palladium (Ag / Pd), palladium (Pd), and platinum (Pt) is used.
Generally, considering the product cost, the palladium content is 2
A silver / palladium electrode of 0% to 40% by weight is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た一体焼成法を用いた場合には、入力部は圧電セラミッ
クスと内部電極からなる積層構造を有するが、出力部で
はグリーンシートどうしが一体化されたバルクの状態に
あり、金属電極を含んでいない。このため、積層型の圧
電トランス40においては、入力部と出力部とでは焼結
する圧電体の形状等が異なることによって焼結の進行の
程度に差が生じ易く、このため入力部と出力部では圧電
セラミックスに特性差が生じて、圧電セラミックスの材
料特性から期待される本来の圧電トランスの特性が得ら
れない問題があった。
However, when the above-described integral firing method is used, the input portion has a laminated structure composed of piezoelectric ceramics and internal electrodes, but the output portion has green sheets integrated with each other. It is in bulk and does not contain metal electrodes. For this reason, in the laminated type piezoelectric transformer 40, the degree of progress of sintering is likely to be different due to the difference in shape and the like of the piezoelectric body to be sintered between the input portion and the output portion. In this case, there is a problem that a characteristic difference occurs in the piezoelectric ceramics, and the original characteristics of the piezoelectric transformer expected from the material characteristics of the piezoelectric ceramics cannot be obtained.

【0007】また、圧電体としてチタン酸ジルコン酸鉛
系の圧電セラミックス材料を用いた場合において、銀を
含む内部電極材料を用いた場合には、焼成中に銀が圧電
セラミックスに拡散し、その結果、入力部の圧電セラミ
ックスの特性(比誘電率、音速、弾性係数等)が変化す
る。この場合にも、入力部と出力部とで異なる特性を有
する圧電セラミックスを使用したことと同義になり、本
来の圧電トランスの特性よりも低い特性しか得られない
問題があった。
In the case where a piezoelectric ceramic material of lead zirconate titanate is used as the piezoelectric body, when an internal electrode material containing silver is used, silver diffuses into the piezoelectric ceramic during firing, and as a result, Then, the characteristics (relative permittivity, sound velocity, elastic coefficient, etc.) of the piezoelectric ceramic of the input section change. Also in this case, this is synonymous with using piezoelectric ceramics having different characteristics between the input part and the output part, and there is a problem that only characteristics lower than those of the original piezoelectric transformer can be obtained.

【0008】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、入力部を構成する圧電体と
出力部を構成する圧電体の特性差を小さくすることによ
って、従来よりも特性を向上させた圧電トランスとその
製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has been achieved by reducing the difference in characteristics between the piezoelectric material constituting the input portion and the piezoelectric material constituting the output portion. Another object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer having improved characteristics and a method of manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、短冊状の板状体の長手方向の半分の一方に入力部が
形成され、他方に出力部が形成されてなる圧電トランス
であって、前記入力部は複数の圧電体層と内部電極層と
が前記板状体の厚み方向に交互に積層された積層構造を
有し、前記出力部は単層の圧電体からなり、前記入力部
の比誘電率εを前記出力部の比誘電率εで除した値
ε/εが、0.8以上1.2以下であることを特徴
とする圧電トランス、が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a piezoelectric transformer in which an input portion is formed on one half in the longitudinal direction of a strip-shaped plate and an output portion is formed on the other. The input unit has a stacked structure in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately stacked in the thickness direction of the plate-like body, and the output unit is formed of a single-layer piezoelectric body, A piezoelectric transformer, wherein a value ε 1 / ε 2 obtained by dividing the relative permittivity ε 1 of the portion by the relative permittivity ε 2 of the output portion is 0.8 or more and 1.2 or less. .

【0010】また、本発明によれば、このような特性を
有する圧電トランスの製造方法として、以下に記す第1
から第3の圧電トランスの製造方法が提供される。すな
わち、本発明によれば、圧電トランスの第1の製造方法
として、複数の圧電体層と内部電極層とが厚み方向に交
互に積層されてなる入力部と、単層の圧電体からなる出
力部とを有する短冊状の圧電トランスの製造方法であっ
て、銀粉末または焼成の際の加熱時に銀となる化合物を
銀換算で0.1質量%以上1.5質量%以下含む圧電セ
ラミックス粉末を用いてグリーンシートを作製する第1
工程と、前記グリーンシートを積層した際に前記入力部
を形成する部分のシート表面に銀を含む導体ペーストを
印刷する第2工程と、前記第2工程によって得られたグ
リーンシートを積層して一体化し、焼成する第3工程
と、を有することを特徴とする圧電トランスの製造方
法、が提供される。
Further, according to the present invention, as a method of manufacturing a piezoelectric transformer having such characteristics, the following first method will be described.
Provides a third method for manufacturing a piezoelectric transformer. That is, according to the present invention, as a first method of manufacturing a piezoelectric transformer, an input portion formed by alternately stacking a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers in a thickness direction, and an output formed by a single-layer piezoelectric material are provided. And a piezoelectric ceramic powder containing a silver powder or a compound which becomes silver when heated during baking in an amount of 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less in terms of silver. First to make a green sheet using
A second step of printing a conductive paste containing silver on a sheet surface of a portion where the input section is formed when the green sheets are laminated; and laminating the green sheets obtained in the second step to form an integrated body. And a third step of sintering and firing.

【0011】本発明によれば、圧電トランスの第2の製
造方法として、複数の圧電体層と銀を含む内部電極層と
が厚み方向に交互に積層されてなる入力部と、単層の圧
電体からなる出力部とを有する短冊状の圧電トランスの
製造方法であって、圧電セラミックス粉末を用いてグリ
ーンシートを作製する第1工程と、前記グリーンシート
を積層した際に、前記入力部を形成する部分のシート表
面には銀を含む導体ペーストを印刷し、かつ、前記出力
部を形成する部分のシート表面には銀または焼成の際の
加熱時に銀となる化合物が所定量添加された圧電材料の
ペーストまたはスラリーを印刷もしくは塗布または噴霧
する第2工程と、前記第2工程によって得られたグリー
ンシートを積層して一体化し、焼成する第3工程と、を
有することを特徴とする圧電トランスの製造方法、が提
供される。
According to the second aspect of the present invention, as a second method for manufacturing a piezoelectric transformer, an input section in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers containing silver are alternately stacked in a thickness direction, and a single-layer piezoelectric section are provided. A method for manufacturing a strip-shaped piezoelectric transformer having an output part made of a body, comprising: a first step of producing a green sheet using piezoelectric ceramic powder; and forming the input part when the green sheets are laminated. A conductive material containing silver is printed on the sheet surface of a portion to be formed, and a predetermined amount of silver or a compound which becomes silver when heated during firing is added to the sheet surface of the portion forming the output portion. A second step of printing, applying, or spraying the paste or slurry, and a third step of laminating, integrating and firing the green sheets obtained in the second step. The method of manufacturing a piezoelectric transformer which, is provided.

【0012】本発明によれば、圧電トランスの第3の製
造方法として、複数の圧電体層と銀を含む内部電極層と
が厚み方向に交互に積層されてなる入力部と、単層の圧
電体からなる出力部とを有する短冊状の圧電トランスの
製造方法であって、圧電セラミックス粉末を用いてグリ
ーンシートを作製する第1工程と、前記グリーンシート
を積層した際に前記入力部を形成する部分のシート表面
に銀を含む導体ペーストを印刷する第2工程と、前記第
2工程によって得られたグリーンシートを積層して一体
化する第3工程と、前記第3工程によって得られた成形
体を、銀を10体積%以上含み、かつ、所定の焼成温度
においては溶融しない合金板上に載置して焼成する第4
工程と、を有することを特徴とする圧電トランスの製造
方法、が提供される。
According to the third aspect of the present invention, as a third method for manufacturing a piezoelectric transformer, an input portion in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers containing silver are alternately stacked in a thickness direction, and a single-layer piezoelectric A method for manufacturing a strip-shaped piezoelectric transformer having an output part made of a body, comprising: a first step of manufacturing a green sheet using piezoelectric ceramic powder; and forming the input part when the green sheets are laminated. A second step of printing a conductive paste containing silver on a part of the sheet surface, a third step of stacking and integrating the green sheets obtained in the second step, and a molded article obtained in the third step Is placed on an alloy plate that contains 10% by volume or more of silver and does not melt at a predetermined firing temperature.
And a method for manufacturing a piezoelectric transformer, comprising the steps of:

【0013】このような本発明の圧電トランスにおい
て、内部電極層が銀(Ag)を主成分の1つとして含む
場合には、出力部を構成する圧電体にも銀を含ませるこ
とが好ましく、上記第1から第3の製造方法によって圧
電トランスの出力部を構成する圧電体に容易に適量の銀
を含ませることができる。本発明の圧電トランスのよう
に、入力部と出力部の特性を合わせることによって、従
来と同じ組成を有する圧電体を用いた場合においても、
より高い特性を示す圧電トランスを得ることが可能とな
る。
In such a piezoelectric transformer of the present invention, when the internal electrode layer contains silver (Ag) as one of the main components, it is preferable that the piezoelectric material constituting the output section also contains silver. According to the first to third manufacturing methods, an appropriate amount of silver can be easily contained in the piezoelectric body constituting the output section of the piezoelectric transformer. By matching the characteristics of the input section and the output section as in the piezoelectric transformer of the present invention, even when a piezoelectric body having the same composition as that of the related art is used,
It is possible to obtain a piezoelectric transformer exhibiting higher characteristics.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の圧電トランスの実
施の形態について、入力部の内部電極として銀を主成分
の1つとして含む場合、より具体的には、銀/パラジウ
ム電極を用いた場合について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the following, an embodiment of the piezoelectric transformer of the present invention will be described in which silver is used as one of the main components as the internal electrode of the input section. The case will be described.

【0015】前述の通り、本発明に係る圧電トランス
は、図1(b)に示した圧電トランス40と同じ構造、
つまり、短冊状の板状体の長手方向の半分の一方に入力
部が形成され、また、他方に出力部が形成されており、
入力部は厚みの薄い複数の圧電体41と内部電極42と
が厚み方向に交互に積層された積層構造を有し、出力部
は単層(バルク)の圧電体43からなる構造を有してい
る。そして、本発明の圧電トランスは、入力部の比誘電
率をεとし、出力部の比誘電率をεとしたときに、
比誘電率εを比誘電率εで除した値(ε/ε
が0.8以上1.2以下であるという特性を有する。
As described above, the piezoelectric transformer according to the present invention has the same structure as the piezoelectric transformer 40 shown in FIG.
That is, an input portion is formed on one half of the longitudinal direction of the strip-shaped plate, and an output portion is formed on the other,
The input unit has a laminated structure in which a plurality of thin piezoelectric members 41 and internal electrodes 42 are alternately laminated in the thickness direction, and the output unit has a structure including a single-layer (bulk) piezoelectric member 43. I have. Then, when the piezoelectric transformer of the present invention, the dielectric constant of the input unit and epsilon 1, the relative dielectric constant of the output section was epsilon 2,
The value obtained by dividing the relative dielectric constant ε 1 by the relative dielectric constant ε 21 / ε 2 )
Is 0.8 or more and 1.2 or less.

【0016】内部電極材料として銀/パラジウムを用い
た場合に、上記特性を有する圧電トランスを製造する方
法の一実施形態は、以下の通りである。すなわち、最初
に、所定の組成を有する圧電セラミックス粉末、例え
ば、チタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス粉末に、
所定量の銀粉末を添加して均一に混合する。次に、こう
して作製した銀含有圧電セラミックス粉末を用いてセラ
ミックスグリーンシート(以下「グリーンシート」とい
う)を作製する。このグリーンシートの作製は、公知の
方法、例えば、ドクターブレード法や押出成形法、カレ
ンダロール法等を用いることができる。成形するグリー
ンシートの厚みは、例えば、焼成後に50μm〜200
μmとなるように調整する。
One embodiment of a method for manufacturing a piezoelectric transformer having the above characteristics when silver / palladium is used as an internal electrode material is as follows. That is, first, a piezoelectric ceramic powder having a predetermined composition, for example, lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic powder,
A predetermined amount of silver powder is added and mixed uniformly. Next, a ceramic green sheet (hereinafter, referred to as a “green sheet”) is manufactured using the silver-containing piezoelectric ceramic powder thus manufactured. For the production of the green sheet, a known method, for example, a doctor blade method, an extrusion molding method, a calendar roll method, or the like can be used. The thickness of the green sheet to be formed is, for example, 50 μm to 200 μm after firing.
Adjust to be μm.

【0017】こうして作製したグリーンシートを焼成収
縮や加工しろを考慮して打ち抜き加工または切り取り加
工等し、作製する圧電トランスの短冊状の形状に適合し
た所定の形状のシート(以下「印刷用シート」という)
を得る。ここで、作製する圧電トランスの表裏主面の面
積が小さい場合には、その中に複数個の圧電トランスが
含まれるように印刷用シートの大きさを調節することも
好ましい。
The green sheet thus produced is subjected to punching or cutting in consideration of shrinkage during firing and processing margin, and a sheet having a predetermined shape (hereinafter referred to as “printing sheet”) adapted to the strip shape of the piezoelectric transformer to be produced. That)
Get. Here, when the area of the front and back faces of the piezoelectric transformer to produce is small, it is preferable to adjust the size of the printing sheet to include a plurality of piezoelectric transformer in it.

【0018】印刷用シートにおける長手方向半分の領域
に、内部電極材料のペースト(以下「内部電極ペース
ト」という)をスクリーン印刷法等を用いて印刷する。
ここで、内部電極ペーストの印刷は、例えば、焼成後に
2μm〜5μm程度となるように印刷厚みを調節する。
また、形成される内部電極をその後に一層おきに接続す
ることが容易となるように、内部電極ペーストを印刷す
るパターンを定めることが望ましい。
A paste of an internal electrode material (hereinafter referred to as "internal electrode paste") is printed on a half area in the longitudinal direction of the printing sheet by a screen printing method or the like.
Here, in printing the internal electrode paste, for example, the printing thickness is adjusted so as to be about 2 μm to 5 μm after firing.
In addition, it is desirable to define a pattern for printing the internal electrode paste so that the internal electrodes to be formed can be easily connected every other layer thereafter.

【0019】内部電極ペーストが印刷された印刷用シー
トを位置合わせして所定枚数ほど積層し、こうして積層
された印刷用シートどうしを熱プレス等を用いて熱圧着
し、一体化する。次に、こうして得られたプレス体を所
定の条件にて焼成する。この焼成時には、入力部におい
ては内部電極材料から銀が圧電セラミックスへ拡散す
る。得られた焼成体の側面や表面に必要に応じて、研削
加工や研磨加工を施して形状を整える。
A predetermined number of printing sheets on which the internal electrode paste is printed are aligned and laminated by a predetermined number, and the printing sheets thus laminated are bonded together by thermocompression using a hot press or the like. Next, the pressed body thus obtained is fired under predetermined conditions. During this firing, silver diffuses from the internal electrode material into the piezoelectric ceramic in the input portion. Grinding or polishing is performed on the side surface or surface of the obtained fired body as necessary to adjust the shape.

【0020】次に、銀ペースト等を用いて、入力部の内
部電極を一層おきに接続して1対の電極を形成し、ま
た、出力部の端面に出力用電極を形成した後、所定の温
度で処理して銀ペースト等を焼き付ける。通常、この銀
ペースト等の焼き付け処理は焼成温度よりも低い温度で
行う。そして、必要に応じて形成された銀電極にリード
線を取り付ける。
Next, using silver paste or the like, the internal electrodes of the input section are connected alternately to form a pair of electrodes, and after forming an output electrode on the end face of the output section, Treat at temperature and bake silver paste etc. Usually, the baking process of the silver paste or the like is performed at a temperature lower than the baking temperature. Then, a lead wire is attached to the formed silver electrode as needed.

【0021】続いて、入力部に設けられた1対の電極
と、出力部の端面に設けられた電極との間に所定の電圧
を印加して出力部の分極処理を行い、その後に入力部に
設けられた1対の電極間に所定の電圧を印加して入力部
の分極処理を行うことで圧電トランスが作製される。な
お、分極処理は、圧電セラミックスのキュリー点より低
い所定の温度において、所定時間行われる。
Subsequently, a predetermined voltage is applied between a pair of electrodes provided on the input section and an electrode provided on an end face of the output section to perform polarization processing on the output section. The piezoelectric transformer is manufactured by applying a predetermined voltage between a pair of electrodes provided in the above and performing polarization processing of the input part. The polarization process is performed at a predetermined temperature lower than the Curie point of the piezoelectric ceramic for a predetermined time.

【0022】上述した圧電トランスの製造方法に従っ
て、銀を所定量添加することによって比誘電率が高くな
るチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラミックス材料を用
い、この圧電セラミックス粉末への銀の添加量を変化さ
せて作製した圧電トランス(試料1〜試料6)の比誘電
率と効率を測定した結果を表1に、また、銀を所定量添
加することによって比誘電率が小さくなるチタン酸ジル
コン酸鉛系の圧電セラミックス材料を用い、この圧電セ
ラミックス粉末への銀の添加量を変えて作製した圧電ト
ランス(試料7〜試料12)の比誘電率と効率を測定し
た結果を表2に、それぞれ示す。ここで、これら試料1
〜試料12の圧電トランスを作製するために作製したグ
リーンシートは焼成後に約60μmとなるように成形さ
れており、入力部は21層の積層構造を有している。
According to the above-described piezoelectric transformer manufacturing method, a lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material whose relative dielectric constant is increased by adding a predetermined amount of silver is used, and the amount of silver added to the piezoelectric ceramic powder is determined. Table 1 shows the results of measuring the relative dielectric constant and the efficiency of the piezoelectric transformers (Samples 1 to 6) manufactured by changing the values. Also, lead zirconate titanate whose relative dielectric constant is reduced by adding a predetermined amount of silver. Table 2 shows the results of measuring the relative permittivity and the efficiency of piezoelectric transformers (Samples 7 to 12) manufactured by using a piezoelectric ceramic material and changing the amount of silver added to the piezoelectric ceramic powder. Here, these samples 1
The green sheet produced for producing the piezoelectric transformer of Sample No. 12 is formed so as to have a thickness of about 60 μm after firing, and the input portion has a laminated structure of 21 layers.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】なお、表1と表2に示された圧電トランス
(試料1〜試料12)の入力部および出力部の比誘電率
ε・εの値は、図2(a)・(b)に示すように、
インピーダンスゲインフェーズアナライザ(IGA)2
0を用い、入力部に設けられた一対の電極間に1V、1
kHzの電圧を印加して入力部の比誘電率εを測定
し、また、入力部に設けられた一対の電極を短絡させ
て、この短絡電極と出力用電極との間に1V、1kHz
の電圧を印加して出力部の比誘電率εを測定して得た
ものである。ただし、測定電圧と測定周波数はこれらの
値に限定されるものではなく、他の測定装置等を用いて
もよい。
The values of the relative dielectric constants ε 1 and ε 2 of the input and output portions of the piezoelectric transformers (samples 1 to 12) shown in Tables 1 and 2 are shown in FIGS. ),
Impedance gain phase analyzer (IGA) 2
0, 1 V, 1 between a pair of electrodes provided in the input unit.
A voltage of 1 kHz is applied to measure the relative permittivity ε 1 of the input portion, and a pair of electrodes provided at the input portion is short-circuited, and 1 V, 1 kHz is applied between the short-circuited electrode and the output electrode.
Is obtained by a voltage is applied obtained by measuring the dielectric constant epsilon 2 of the output unit. However, the measurement voltage and the measurement frequency are not limited to these values, and another measurement device or the like may be used.

【0026】また、表1と表2に示された圧電トランス
(試料1〜試料12)の効率は、圧電トランスの出力部
に170kΩの抵抗を外部負荷として接続するとともに
電流計を接続し、一方、入力部には周波数発生器と増幅
用アンプおよび電力計を接続し、最初に、周波数発生器
から正弦波電圧を周波数を変えて圧電トランスに入力し
て、出力部に接続された電流計の示す値が最も大きくな
る周波数を探し出し、次に、この探し出した周波数に固
定した状態で入力電圧を調整することにより、出力側の
電力が、例えば、1Wになるように出力部の電流値を制
御し、このときの出力電力(1W=(外部負荷抵抗)×
(電流値)2)を、電力計が示す入力電力で除して求め
た。
The efficiencies of the piezoelectric transformers (samples 1 to 12) shown in Tables 1 and 2 are determined by connecting a 170 kΩ resistor as an external load and an ammeter to the output of the piezoelectric transformer. The input section is connected to a frequency generator, an amplifier for amplification and a wattmeter. First, the sine wave voltage is changed from the frequency generator to the piezoelectric transformer, and the ammeter connected to the output section is connected to the output section. The frequency at which the indicated value is the largest is searched for, and then the input voltage is adjusted in a state where the frequency is fixed at the searched frequency, thereby controlling the current value of the output unit so that the power on the output side becomes, for example, 1 W. Then, the output power at this time (1 W = (external load resistance) ×
(Current value) 2) was obtained by dividing by the input power indicated by the wattmeter.

【0027】表1に示されるように、圧電セラミックス
粉末に銀を添加しない従来の圧電トランスである試料1
では、入力部の比誘電率εが出力部の比誘電率ε
りも大きくなっている。また、試料1〜試料6における
出力部の比誘電率εの変化をみると明らかなように、
圧電セラミックス粉末への銀の添加量が増大するにつれ
て出力部の比誘電率が大きくなっており、試料6の出力
部の比誘電率εは、試料1の入力部の比誘電率ε
ほぼ同等の値を示している。一方で、入力部の比誘電率
εの変化は出力部と比較して極めて小さく、圧電セラ
ミックス粉末に銀を添加しても殆ど変化していない。そ
の結果、試料6では、入力部の比誘電率εと出力部の
比誘電率εとがほぼ同等の値を示している。さらに、
比誘電率の比(ε/ε)が1に近づくほど、効率が
高くなっていることがわかる。
As shown in Table 1, Sample 1 which is a conventional piezoelectric transformer without adding silver to the piezoelectric ceramic powder was used.
In, the dielectric constant epsilon 1 of the input portion is larger than the dielectric constant epsilon 2 of the output unit. Moreover, as it is clear when looking at the change in the output portion of the dielectric constant epsilon 2 in samples 1 to 6,
The dielectric constant of the output portion as the addition of silver to the piezoelectric ceramic powder is increased and becomes larger, the dielectric constant epsilon 2 of the output of the sample 6, the dielectric constant epsilon 1 of the input portion of the sample 1 The values are almost the same. On the other hand, the dielectric constant epsilon 1 of change of the input portion is extremely small compared to the output unit, hardly changed even by the addition of silver to the piezoelectric ceramic powder. As a result, in Sample 6, the dielectric constant of the input section epsilon 1 and a dielectric constant epsilon 2 of the output section indicates a substantially equal value. further,
It can be seen that the efficiency increases as the relative permittivity ratio (ε 1 / ε 2 ) approaches 1.

【0028】このように出力部における比誘電率ε
変化が大きく、入力部における比誘電率εの変化が小
さい理由としては、銀を圧電セラミックス中に均一に分
散させることで銀が圧電セラミックスの比誘電率を高め
る効果は、銀の添加量が微量であって、しかも所定量よ
りも少ない場合に大きく現れるものの、銀がある程度以
上含まれるようになると、この効果は小さくなって比誘
電率が殆ど変化しなくなるためと考えられる。
The reason why the change in the relative permittivity ε 2 at the output portion is large and the change in the relative permittivity ε 1 at the input portion is small is that silver is uniformly dispersed in The effect of increasing the relative dielectric constant of ceramics is significant when the amount of silver added is very small and less than a predetermined amount. However, when silver is contained in a certain amount or more, this effect decreases and the relative dielectric constant decreases. It is considered that the rate hardly changed.

【0029】表2に示した結果も、表1に示した結果と
同様に考えることができる。つまり、出力部における比
誘電率εの変化が大きく、入力部における比誘電率ε
の変化が小さいという現象は、銀を添加することで比
誘電率が小さくなるチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電セラ
ミックス材料の場合にも同様であり、銀を圧電セラミッ
クス中に均一に分散させることで銀が圧電セラミックス
の比誘電率を低下させる効果は、銀の添加量が微量であ
って、しかも所定量よりも少ない場合に大きく現れるも
のの、銀がある程度以上含まれるようになると、この効
果は小さくなって比誘電率は殆ど変化しなくなることに
よる。
The results shown in Table 2 can be considered in the same manner as the results shown in Table 1. In other words, large specific change in the dielectric constant epsilon 2 at the output, the dielectric constant at the input epsilon
The phenomenon that the change in ( 1 ) is small is similar to the case of a lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material in which the relative dielectric constant is reduced by adding silver, and silver is uniformly dispersed in the piezoelectric ceramic. In silver, the effect of lowering the relative dielectric constant of the piezoelectric ceramic is significant when the amount of silver added is very small and is less than a predetermined amount, but when silver is contained in a certain amount or more, this effect is reduced. This is because the relative permittivity hardly changes with the decrease.

【0030】このため、銀が圧電セラミックスの比誘電
率を高める場合または低下させる場合のいずれの場合で
あっても、圧電トランスを製造する際に、圧電セラミッ
クス中に所定量の銀を含有させることによって、入力部
と出力部の比誘電率の比(ε /ε)を1に近づけ
て、高い効率を有する圧電トランスを製造することが可
能となる。このとき、銀の添加量は、所定の効率が得ら
れる範囲で少なくすることが、製品コストを考慮すると
好ましい。また、表1および表2から、入力部と出力部
の比誘電率の比(ε/ε)が0.8以上1.2以下
の範囲に納まるようにすることで、95%以上という従
来の圧電トランスよりも高い効率が得られ、好ましい。
For this reason, silver is a dielectric material of piezoelectric ceramics.
Whether to increase or decrease the rate
However, when manufacturing a piezoelectric transformer,
By including a predetermined amount of silver in the box,
And the ratio of the relative permittivity of the output section (ε 1/ Ε2) To 1
To manufacture piezoelectric transformers with high efficiency.
It works. At this time, the amount of silver added is not sufficient to obtain the predetermined efficiency.
To the extent possible, considering product costs
preferable. Also, from Tables 1 and 2, the input unit and the output unit
Relative dielectric constant ratio (ε1/ Ε2) Is 0.8 or more and 1.2 or less
By keeping it within the range of
Higher efficiency than conventional piezoelectric transformers is obtained and is preferred.

【0031】比誘電率の比(ε/ε)を0.8以上
1.2以下とするための銀の添加量は、使用する圧電セ
ラミックス材料の種類や組成によって変化する。従っ
て、効率95%以上の特性を有する圧電トランスを製造
するための圧電セラミックスへの銀の添加量(圧電セラ
ミックスと銀の全質量中に含まれる銀の割合)が、表1
および表2に示すように、0.9質量%以上1.5質量
%以下の範囲に限定されるものではない。また、グリー
ンシートの厚みを変えても、通常、内部電極の厚みは変
えないことから、高い効率を示す圧電トランスを作製す
る場合の圧電セラミックスへの銀の添加量は、作製する
グリーンシートの厚みによっても変化する。但し、一般
的なチタン酸ジルコン酸鉛系圧電セラミックス材料の場
合には、銀の添加量は、0.1質量%以上1.5質量%
以下とすることが好ましい。これは、銀の添加量が0.
1質量%未満では入力部と出力部の比誘電率を整合させ
る効果が現れず、一方、銀の添加量を1.5質量%超と
すると、コスト高となり、しかも、銀の凝集が起こり易
くなって効率の低下を招くおそれがあるからである。
The amount of silver added to make the relative dielectric constant ratio (ε 1 / ε 2 ) 0.8 or more and 1.2 or less varies depending on the type and composition of the piezoelectric ceramic material used. Therefore, the amount of silver added to the piezoelectric ceramics (proportion of silver contained in the total mass of the piezoelectric ceramics and silver) for producing a piezoelectric transformer having an efficiency of 95% or more is shown in Table 1.
And as shown in Table 2, it is not limited to the range of 0.9% by mass or more and 1.5% by mass or less. Also, even if the thickness of the green sheet is changed, the thickness of the internal electrode is not usually changed, so the amount of silver added to the piezoelectric ceramic when manufacturing a piezoelectric transformer exhibiting high efficiency is determined by the thickness of the green sheet to be manufactured. It also changes by. However, in the case of a general lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material, the added amount of silver is 0.1% by mass to 1.5% by mass.
It is preferable to set the following. This is because the amount of silver added is 0.1.
When the amount is less than 1% by mass, the effect of matching the relative permittivity of the input portion and the output portion does not appear. On the other hand, when the amount of silver added exceeds 1.5% by mass, the cost increases and silver aggregation is likely to occur. This is because there is a possibility that the efficiency may be reduced.

【0032】次に、入力部と出力部の比誘電率を整合さ
せた圧電トランスの別の製造方法について説明する。上
記圧電トランスの製造方法においては、圧電セラミック
ス粉末に所定量の銀粉末を添加してグリーンシートを作
製したが、圧電セラミックスには、焼成の際の加熱時に
分解することによって銀となる化合物、例えば、酸化銀
(AgO)、炭酸銀(AgCO)、蓚酸銀(Ag
)、酢酸銀(CHCOOAg)、銀アルコ
キシド等を添加することも可能である。これらの銀化合
物または銀粉末と圧電セラミックスとの混合には、ボー
ルミル等を用いた公知の方法を用いることができる。ま
た、銀化合物が水溶性の場合には、銀イオンを含む水溶
液に圧電セラミックス粉末を分散させ、噴霧熱乾燥法等
を用いてグリーンシート作製用の粉末を調製することも
可能である。
Next, another method of manufacturing a piezoelectric transformer in which the relative permittivity of the input section and the output section are matched will be described. In the method of manufacturing the piezoelectric transformer, a predetermined amount of silver powder was added to the piezoelectric ceramic powder to produce a green sheet.However, the piezoelectric ceramic is a compound that becomes silver when decomposed when heated during firing, for example, , Silver oxide (Ag 2 O), silver carbonate (Ag 2 CO 3 ), silver oxalate (Ag
2 C 2 O 4 ), silver acetate (CH 3 COOAg), silver alkoxide, and the like can be added. A known method using a ball mill or the like can be used for mixing these silver compounds or silver powder with the piezoelectric ceramics. When the silver compound is water-soluble, it is also possible to disperse the piezoelectric ceramic powder in an aqueous solution containing silver ions and prepare a powder for producing a green sheet by using a spray heat drying method or the like.

【0033】銀化合物としては、この他にも、硝酸銀
(AgNO)、塩化銀(AgCl)等を用いることも
可能である。しかし、これらの化合物を用いた場合に
は、焼成の際の加熱時に人体に有害な酸化窒素ガス(N
)や塩素ガス(Cl)を発生し、また、これらの
ガスが焼成設備を腐食等させるために、これらの問題に
対処する必要が生ずる。
As the silver compound, silver nitrate (AgNO 3 ), silver chloride (AgCl) and the like can be used. However, when these compounds are used, nitric oxide gas (N
O X) and generates a chlorine gas (Cl 2), also, these gases in order to corrosion of the burning facility, need arises to address these problems.

【0034】圧電トランスにおける入力部と出力部との
特性を整合させる別の方法としては、銀が添加されてい
ない圧電セラミックス粉末を用いてグリーンシートを作
製し、これを打ち抜き加工等して得た印刷用シートの入
力部を形成する部分には銀を含む導体ペーストを印刷
し、出力部を形成する部分には銀または焼成の際の加熱
時に銀となる化合物(以下「銀等」という)が添加され
た圧電セラミックス粉末のペーストまたはスラリー(以
下「ペースト等」という)を印刷もしくは塗布または噴
霧することによって出力部に銀を含ませ、こうして作製
した印刷用シートを、積層、一体化して焼成する方法が
挙げられる。
As another method of matching the characteristics of the input portion and the output portion of the piezoelectric transformer, a green sheet is produced by using a piezoelectric ceramic powder to which silver is not added, and the green sheet is obtained by punching or the like. A conductive paste containing silver is printed on a portion forming an input portion of the printing sheet, and silver or a compound which becomes silver when heated during firing (hereinafter referred to as “silver or the like”) is printed on a portion forming an output portion. The output portion is made to contain silver by printing, applying or spraying the paste or slurry of the added piezoelectric ceramic powder (hereinafter referred to as “paste or the like”), and the printing sheet thus produced is laminated, integrated and fired. Method.

【0035】この場合において、導体ペーストによって
形成された内部電極と、銀等が添加された圧電セラミッ
クス粉末のペースト等によって形成された出力部の一部
とが導通することがないように、圧電セラミックス粉末
に添加する銀等の量を定める必要がある。例えば、銀の
体積比率を30%未満とすれば、銀等が添加された圧電
セラミックス粉末のペースト等によって形成される部分
は、通常、導体化しない。また、焼成後に出力部全体に
含まれる銀の全量は、0.1質量%以上1.5質量%以
下となるように、銀等が添加された圧電セラミックス粉
末のペースト等の塗布量を制御することが好ましい。
In this case, the internal electrodes formed of the conductive paste and the part of the output portion formed of the paste of the piezoelectric ceramic powder to which silver or the like is added are not electrically connected so that the piezoelectric ceramics are not electrically connected. It is necessary to determine the amount of silver or the like to be added to the powder. For example, if the volume ratio of silver is less than 30%, a portion formed by a paste of a piezoelectric ceramic powder to which silver or the like is added is not usually made conductive. Further, the application amount of the paste of the piezoelectric ceramic powder to which silver or the like is added is controlled such that the total amount of silver contained in the entire output portion after firing is 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less. Is preferred.

【0036】圧電トランスにおける入力部と出力部との
特性を整合させるさらに別の方法としては、銀を含まな
い圧電セラミックス粉末を用いてグリーンシートを作製
し、これを打ち抜き加工等して得た印刷用シートの入力
部を形成する部分には銀を含む導体ペーストを印刷し、
出力部を形成する部分には何ら処理を施すことなく、こ
の印刷用シートを積層、一体化して、この成形体を、銀
を10体積%以上含み、かつ、焼成温度においては溶融
しない合金板上に載置して焼成する方法が挙げられる。
As still another method of matching the characteristics of the input portion and the output portion of the piezoelectric transformer, a green sheet is prepared using a piezoelectric ceramic powder containing no silver, and a green sheet is formed by punching the green sheet. Print the conductive paste containing silver on the part forming the input part of the sheet for
The printing sheet is laminated and integrated without any treatment on the portion forming the output portion, and the formed body is formed on an alloy plate containing 10% by volume or more of silver and not melting at the firing temperature. And sintering.

【0037】この方法は、合金板に載置する成形体の厚
みが、合金板から銀が拡散する距離以下の場合に用いる
ことが好ましい。また、合金板に載置された成形体上に
さらに所定厚みの合金板を載せれば、より厚い成形体の
焼成が可能となる。但し、成形体の上に載せる合金板
は、成形体の焼結を阻害しないように適度な重量とする
必要がある。
This method is preferably used when the thickness of the compact placed on the alloy plate is equal to or less than the distance at which silver diffuses from the alloy plate. Further, when an alloy plate having a predetermined thickness is further placed on the compact placed on the alloy plate, a thicker compact can be fired. However, the alloy plate placed on the compact needs to have an appropriate weight so as not to hinder the sintering of the compact.

【0038】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
はない。例えば、入力部の内部電極材料として銀を含ま
ない材料、例えば白金を用いた場合にも、入力部と出力
部とでは積層構造であるか単層であるかという構造的な
違いによって、圧電セラミックスの焼結の進行状態に差
が生じ、これによって入力部と出力部の比誘電率の差が
大きくなり、期待する圧電トランスの特性を得ることが
できない場合が起こり得る。この場合には、例えば、内
部電極ペーストに用いられる白金粉末の形状や焼結特
性、ペーストに添加するフリットの組成等を検討して、
入力部の焼結挙動を出力部の焼結挙動に近づけること
で、入力部と出力部の比誘電率の差を低減して、圧電ト
ランスの特性を向上させることが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, even when a material that does not contain silver, for example, platinum is used as the internal electrode material of the input unit, the piezoelectric ceramic may differ depending on whether the input unit and the output unit have a laminated structure or a single layer. There is a difference in the progress of the sintering of the piezoelectric element, thereby increasing the difference in the relative permittivity between the input part and the output part, and it may not be possible to obtain the expected characteristics of the piezoelectric transformer. In this case, for example, the shape and sintering characteristics of the platinum powder used for the internal electrode paste, the composition of the frit to be added to the paste, and the like are examined.
By making the sintering behavior of the input portion close to the sintering behavior of the output portion, it is possible to reduce the difference in the relative dielectric constant between the input portion and the output portion, and improve the characteristics of the piezoelectric transformer.

【0039】また、入力部の内部電極の主な成分の1つ
が銀である場合に、銀が圧電セラミックスへ拡散しない
ような特性を有する圧電セラミックス材料を用いる場合
には、結果として、前記白金からなる内部電極を用いた
場合と同様に、入力部と出力部の圧電セラミックスの焼
結挙動を近づけることで入力部と出力部の比誘電率等の
特性差を低減することができる。
When one of the main components of the internal electrode of the input portion is silver, and when a piezoelectric ceramic material having a property such that silver does not diffuse into the piezoelectric ceramic is used, as a result, the platinum is removed from the platinum. As in the case where the internal electrodes are used, by bringing the sintering behaviors of the piezoelectric ceramics of the input portion and the output portion close to each other, it is possible to reduce the difference in characteristics such as the relative permittivity between the input portion and the output portion.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述の通り、本発明の圧電トランスとそ
の製造方法によれば、入力部と出力部の比誘電率を容易
に同等とすることが可能であり、これによって、従来と
同じ組成を有する圧電体を用いた場合であっても、より
高い特性を示す圧電トランスを得ることが可能となると
いう優れた効果を奏する。
As described above, according to the piezoelectric transformer of the present invention and the method of manufacturing the same, it is possible to easily make the relative permittivity of the input part and the output part equal, thereby achieving the same composition as the conventional one. However, even when a piezoelectric body having the following characteristics is used, it is possible to obtain a piezoelectric transformer having higher characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧電トランスの構造を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a piezoelectric transformer.

【図2】積層型の圧電トランスの入力部および出力部の
比誘電率の測定方法を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for measuring the relative permittivity of an input unit and an output unit of a laminated piezoelectric transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20;インピーダンスゲインフェーズアナライザ(IG
A) 30;圧電トランス(単板型) 31;圧電体 32a・32b;入力用電極 32c;出力用電極 40;圧電トランス(積層型) 41;圧電体(入力部) 42;内部電極 43;圧電体(出力部) 44;出力用電極
20; Impedance gain phase analyzer (IG
A) 30; piezoelectric transformer (single-plate type) 31; piezoelectric body 32a / 32b; input electrode 32c; output electrode 40; piezoelectric transformer (laminated type) 41; piezoelectric body (input section) 42; internal electrode 43; Body (output part) 44; output electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 雅幸 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社内 (72)発明者 福永 了一 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社内 (72)発明者 関 順子 千葉県佐倉市大作二丁目4番2号 太平洋 セメント株式会社内 Fターム(参考) 4G031 AA11 AA12 AA32 AA39 BA09 BA10 CA03 CA08 GA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masayuki Watanabe 2-4-2 Daisaku, Sakura City, Chiba Prefecture Inside the Cement Co., Ltd. (72) Ryoichi Fukunaga 2-4-2 Daisaku, Sakura City, Chiba Prefecture Pacific Within Cement Co., Ltd. (72) Inventor Junko Seki 2-4-2 Daisaku, Sakura City, Chiba Prefecture Pacific Cement Co., Ltd. F-term (reference) 4G031 AA11 AA12 AA32 AA39 BA09 BA10 CA03 CA08 GA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 短冊状の板状体の長手方向の半分の一方
に入力部が形成され、他方に出力部が形成されてなる圧
電トランスであって、 前記入力部は複数の圧電体層と内部電極層とが前記板状
体の厚み方向に交互に積層された積層構造を有し、 前記出力部は単層の圧電体からなり、 前記入力部の比誘電率εを前記出力部の比誘電率ε
で除した値ε/εが、0.8以上1.2以下である
ことを特徴とする圧電トランス。
1. A piezoelectric transformer in which an input portion is formed on one half of a longitudinal direction of a strip-shaped plate member and an output portion is formed on the other half thereof, wherein the input portion includes a plurality of piezoelectric layers. An internal electrode layer having a laminated structure alternately laminated in the thickness direction of the plate-like body, wherein the output section is formed of a single-layer piezoelectric body, and the relative permittivity ε 1 of the input section is set to Relative permittivity ε 2
Wherein the value ε 1 / ε 2 divided by is not less than 0.8 and not more than 1.2.
【請求項2】 前記内部電極層は銀(Ag)を主成分の
1つとして含み、前記出力部を構成する圧電体に銀が含
まれていることを特徴とする請求項1に記載の圧電トラ
ンス。
2. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the internal electrode layer contains silver (Ag) as one of its main components, and silver is contained in a piezoelectric body constituting the output section. Trance.
【請求項3】 複数の圧電体層と内部電極層とが厚み方
向に交互に積層されてなる入力部と、単層の圧電体から
なる出力部とを有する短冊状の圧電トランスの製造方法
であって、 銀粉末または焼成の際の加熱時に銀となる化合物を銀換
算で0.1質量%以上1.5質量%以下含む圧電セラミ
ックス粉末を用いてグリーンシートを作製する第1工程
と、 前記グリーンシートを積層した際に前記入力部を形成す
る部分のシート表面に銀を含む導体ペーストを印刷する
第2工程と、 前記第2工程によって得られたグリーンシートを積層し
て一体化し、焼成する第3工程と、 を有することを特徴とする圧電トランスの製造方法。
3. A method for manufacturing a strip-shaped piezoelectric transformer having an input portion in which a plurality of piezoelectric layers and internal electrode layers are alternately stacked in a thickness direction, and an output portion made of a single-layer piezoelectric material. A first step of preparing a green sheet using a piezoelectric ceramic powder containing silver powder or a compound which becomes silver when heated during firing in a silver equivalent of 0.1% by mass or more and 1.5% by mass or less; A second step of printing a conductive paste containing silver on the surface of the sheet where the input section is formed when the green sheets are laminated; and laminating, integrating and firing the green sheets obtained in the second step. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, comprising: a third step.
【請求項4】 複数の圧電体層と銀を含む内部電極層と
が厚み方向に交互に積層されてなる入力部と、単層の圧
電体からなる出力部とを有する短冊状の圧電トランスの
製造方法であって、 圧電セラミックス粉末を用いてグリーンシートを作製す
る第1工程と、 前記グリーンシートを積層した際に、前記入力部を形成
する部分のシート表面には銀を含む導体ペーストを印刷
し、かつ、前記出力部を形成する部分のシート表面には
銀または焼成の際の加熱時に銀となる化合物が所定量添
加された圧電材料のペーストまたはスラリーを印刷もし
くは塗布または噴霧する第2工程と、 前記第2工程によって得られたグリーンシートを積層し
て一体化し、焼成する第3工程と、 を有することを特徴とする圧電トランスの製造方法。
4. A strip-shaped piezoelectric transformer having an input portion in which a plurality of piezoelectric layers and an internal electrode layer containing silver are alternately stacked in a thickness direction, and an output portion made of a single-layer piezoelectric body. A manufacturing method, comprising: a first step of producing a green sheet using piezoelectric ceramic powder; and, when laminating the green sheets, printing a conductive paste containing silver on a sheet surface of a portion where the input section is formed. A second step of printing, applying or spraying a paste or slurry of a piezoelectric material to which a predetermined amount of silver or a compound which becomes silver when heated during baking is added to the sheet surface of the portion forming the output section. And a third step of laminating, integrating and firing the green sheets obtained in the second step, and firing the green sheets.
【請求項5】 複数の圧電体層と銀を含む内部電極層と
が厚み方向に交互に積層されてなる入力部と、単層の圧
電体からなる出力部とを有する短冊状の圧電トランスの
製造方法であって、 圧電セラミックス粉末を用いてグリーンシートを作製す
る第1工程と、 前記グリーンシートを積層した際に前記入力部を形成す
る部分のシート表面に銀を含む導体ペーストを印刷する
第2工程と、 前記第2工程によって得られたグリーンシートを積層し
て一体化する第3工程と、 前記第3工程によって得られた成形体を、銀を10体積
%以上含み、かつ、所定の焼成温度においては溶融しな
い合金板上に載置して焼成する第4工程と、 を有することを特徴とする圧電トランスの製造方法。
5. A strip-shaped piezoelectric transformer having an input portion in which a plurality of piezoelectric layers and an internal electrode layer containing silver are alternately stacked in a thickness direction, and an output portion made of a single-layer piezoelectric body. A manufacturing method, comprising: a first step of producing a green sheet using piezoelectric ceramic powder; and a step of printing a conductive paste containing silver on a sheet surface of a portion where the input section is formed when the green sheets are laminated. Two steps; a third step of laminating and integrating the green sheets obtained in the second step; and forming the green body obtained in the third step in an amount of at least 10% by volume of silver; A fourth step of mounting and firing on an alloy plate that does not melt at the firing temperature.
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