JP3082731B2 - 積層型圧電トランス及びその製造方法 - Google Patents
積層型圧電トランス及びその製造方法Info
- Publication number
- JP3082731B2 JP3082731B2 JP34804497A JP34804497A JP3082731B2 JP 3082731 B2 JP3082731 B2 JP 3082731B2 JP 34804497 A JP34804497 A JP 34804497A JP 34804497 A JP34804497 A JP 34804497A JP 3082731 B2 JP3082731 B2 JP 3082731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- piezoelectric transformer
- piezoelectric
- internal electrode
- output
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライトインバータ、蛍光管点灯用インバータ、
複写機等の高圧電源回路に用いられる圧電トランスに関
し、特に小型化、高信頼度が要求される小型・薄型でか
つ高電圧を発生する圧電トランスおよびその製造方法に
関する。
のバックライトインバータ、蛍光管点灯用インバータ、
複写機等の高圧電源回路に用いられる圧電トランスに関
し、特に小型化、高信頼度が要求される小型・薄型でか
つ高電圧を発生する圧電トランスおよびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイのバックライト
インバータ、蛍光管点灯用インバータ、複写機等の高圧
電源回路には、高電圧発生用の素子として巻線型の電磁
トランスが用いられているが、発生電磁ノイズの低減や
低消費電力化、小型低背化などの要求から圧電トランス
が注目されてきている。
インバータ、蛍光管点灯用インバータ、複写機等の高圧
電源回路には、高電圧発生用の素子として巻線型の電磁
トランスが用いられているが、発生電磁ノイズの低減や
低消費電力化、小型低背化などの要求から圧電トランス
が注目されてきている。
【０００３】図２（ａ）は、従来例の対称ローゼン３次
積層型圧電トランスを示す図である。図２（ａ）に示す
対称ローゼン３次積層型圧電トランスは、表面に電極が
設けられた矩形板状の圧電素子１からなり、圧電素子１
の領域１０１は圧電トランスの入力部であり、その上下
に平面状の入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設けられ
ており、この部分は圧電素子１の厚み方向に分極されて
いる。また、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、入力電極２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと内部電極とを電気的に接続する
側面電極である。
積層型圧電トランスを示す図である。図２（ａ）に示す
対称ローゼン３次積層型圧電トランスは、表面に電極が
設けられた矩形板状の圧電素子１からなり、圧電素子１
の領域１０１は圧電トランスの入力部であり、その上下
に平面状の入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設けられ
ており、この部分は圧電素子１の厚み方向に分極されて
いる。また、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、入力電極２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと内部電極とを電気的に接続する
側面電極である。
【０００４】また、圧電素子１の領域１０１に挟まれた
領域１０２は圧電トランスの出力部であり、その上下に
平面状の出力電極４ａ，４ｂが設けられており、この部
分は圧電素子１の長さ方向に分極されている。
領域１０２は圧電トランスの出力部であり、その上下に
平面状の出力電極４ａ，４ｂが設けられており、この部
分は圧電素子１の長さ方向に分極されている。
【０００５】図２（ａ）に示した圧電トランスの動作
は、以下の通りである。外部端子５ａ，５ｂから入力部
１０１の入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに電圧が印加
されると、入力部１０１では分極方向に電界が加わり、
その分極方向と直交する方向に変位する圧電逆効果によ
り圧電素子１の長さ方向の縦振動が励振され、圧電素子
全体が振動する。
は、以下の通りである。外部端子５ａ，５ｂから入力部
１０１の入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに電圧が印加
されると、入力部１０１では分極方向に電界が加わり、
その分極方向と直交する方向に変位する圧電逆効果によ
り圧電素子１の長さ方向の縦振動が励振され、圧電素子
全体が振動する。
【０００６】一方、出力部１０２では、圧電素子１の分
極方向に機械的歪みが生じ、分極方向に電位差が発生す
る圧電正効果により、出力電極４ａ，４ｂから外部端子
６ａ，６ｂに入力電圧と同じ周波数の出力電圧が取り出
される。
極方向に機械的歪みが生じ、分極方向に電位差が発生す
る圧電正効果により、出力電極４ａ，４ｂから外部端子
６ａ，６ｂに入力電圧と同じ周波数の出力電圧が取り出
される。
【０００７】圧電トランスにおいて、出力電圧は入力部
１０１と出力部１０２の静電容量の比に比例するため、
積層型圧電トランスが主流になりつつある。
１０１と出力部１０２の静電容量の比に比例するため、
積層型圧電トランスが主流になりつつある。
【０００８】積層型圧電トランスは、白金やパラジウム
または銀−パラジウム合金などを内部電極材料として用
い、図２（ｂ）に示すように、内部電極形成用セラミッ
クシート７を所定枚数積層した構造を有している。内部
電極材は、セラミックス材料の焼結反応を促進させる効
果があるため、積層型圧電トランスにおいて、内部電極
の存在する入力部と内部電極の存在しない出力部で焼結
後のセラミック結晶粒径が異なる現象が発生する。その
結果、得られる圧電トランス素子は、焼結不十分な部分
を有することになり、良好な機械的強度と電気的特性が
得られないという問題がある。
または銀−パラジウム合金などを内部電極材料として用
い、図２（ｂ）に示すように、内部電極形成用セラミッ
クシート７を所定枚数積層した構造を有している。内部
電極材は、セラミックス材料の焼結反応を促進させる効
果があるため、積層型圧電トランスにおいて、内部電極
の存在する入力部と内部電極の存在しない出力部で焼結
後のセラミック結晶粒径が異なる現象が発生する。その
結果、得られる圧電トランス素子は、焼結不十分な部分
を有することになり、良好な機械的強度と電気的特性が
得られないという問題がある。
【０００９】このような問題点を改善した積層圧電トラ
ンスが、たとえば、特開平８−３０６９８４号公報に開
示されている。図３は、特開平８−３０６９８４号公報
に開示された積層型圧電トランスを示すものであり、図
３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は、内部電極を形成した
圧電セラミックシートを示す平面図、図３（ｃ）は素子
断面図である。図３において、２７は内部電極２８を形
成した圧電セラミックシート、２１は圧電セラミック矩
形板、２２は入力電極、２４は出力電極、２９はセラミ
ック結晶粒子の反応性をコントロールするための浮遊内
部電極である。
ンスが、たとえば、特開平８−３０６９８４号公報に開
示されている。図３は、特開平８−３０６９８４号公報
に開示された積層型圧電トランスを示すものであり、図
３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は、内部電極を形成した
圧電セラミックシートを示す平面図、図３（ｃ）は素子
断面図である。図３において、２７は内部電極２８を形
成した圧電セラミックシート、２１は圧電セラミック矩
形板、２２は入力電極、２４は出力電極、２９はセラミ
ック結晶粒子の反応性をコントロールするための浮遊内
部電極である。
【００１０】また、積層型圧電トランスにおいては、内
部電極の有無による段差が割れや剥離等の原因となると
いう問題があった。このような問題点を改善した積層型
圧電トランスが、たとえば、特開平８−１０７２４１号
公報に開示されている。図４は、特開平８−１０７２４
１号公報に開示された圧電トランス素子に用いられる内
部電極を形成した圧電セラミックシートを示す斜視図で
ある。図４において、３４は出力電極、３７は圧電セラ
ミックシート、３８は内部電極、３９は内部電極の厚み
を補正するためのスペーサである。
部電極の有無による段差が割れや剥離等の原因となると
いう問題があった。このような問題点を改善した積層型
圧電トランスが、たとえば、特開平８−１０７２４１号
公報に開示されている。図４は、特開平８−１０７２４
１号公報に開示された圧電トランス素子に用いられる内
部電極を形成した圧電セラミックシートを示す斜視図で
ある。図４において、３４は出力電極、３７は圧電セラ
ミックシート、３８は内部電極、３９は内部電極の厚み
を補正するためのスペーサである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示す特開平８−３０６９８４号公報の積層型圧電トラン
スのように、圧電トランスの出力部に浮遊内部電極２９
を設けた構造では、セラミック結晶粒子の反応性をコン
トロールできても、浮遊内部電極２９の焼結過程で、浮
遊内部電極近傍に剥離やボイドが発生し、これら剥離や
ボイドの影響のために特性が劣化し、セラミック結晶粒
子の反応性をコントロールする効果が得にくいという問
題がある。
示す特開平８−３０６９８４号公報の積層型圧電トラン
スのように、圧電トランスの出力部に浮遊内部電極２９
を設けた構造では、セラミック結晶粒子の反応性をコン
トロールできても、浮遊内部電極２９の焼結過程で、浮
遊内部電極近傍に剥離やボイドが発生し、これら剥離や
ボイドの影響のために特性が劣化し、セラミック結晶粒
子の反応性をコントロールする効果が得にくいという問
題がある。
【００１２】また、図４に示す特開平８−１０７２４１
号公報の積層型圧電トランスのように、内部電極を除い
た部分に単にセラミックのスペーサ３９を形成する構造
では、出力部のセラミック結晶粒子を成長させることが
できないため、剥離を回避できても、電気的特性を向上
させることができないという問題がある。
号公報の積層型圧電トランスのように、内部電極を除い
た部分に単にセラミックのスペーサ３９を形成する構造
では、出力部のセラミック結晶粒子を成長させることが
できないため、剥離を回避できても、電気的特性を向上
させることができないという問題がある。
【００１３】本発明の目的は、焼結時のセラミック結晶
粒子の反応性を、内部欠陥を発生させることなくコント
ロールし、結果として圧電トランス全体のセラミックス
結晶粒径を均一化し、高性能、高信頼性が得られる圧電
トランスおよびその製造方法を提供することにある。
粒子の反応性を、内部欠陥を発生させることなくコント
ロールし、結果として圧電トランス全体のセラミックス
結晶粒径を均一化し、高性能、高信頼性が得られる圧電
トランスおよびその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る積層型圧電トランスは、所定領域に内
部電極を形成した圧電セラミックシートを複数枚積層
し、内部電極を形成した部分を入力部、内部電極を形成
しない部分を出力部とする構成の積層型圧電トランスで
あって、前記圧電セラミックシートの材質と同一の材質
のセラミック粉末に金属粉末を少量混合して形成したセ
ラミックの層を有し、前記セラミックの層は、前記出力
部の層間に形成したものである。
め、本発明に係る積層型圧電トランスは、所定領域に内
部電極を形成した圧電セラミックシートを複数枚積層
し、内部電極を形成した部分を入力部、内部電極を形成
しない部分を出力部とする構成の積層型圧電トランスで
あって、前記圧電セラミックシートの材質と同一の材質
のセラミック粉末に金属粉末を少量混合して形成したセ
ラミックの層を有し、前記セラミックの層は、前記出力
部の層間に形成したものである。
【００１５】また、前記セラミックの層は、前記内部電
極の厚みと同一の厚みをもつものである。
極の厚みと同一の厚みをもつものである。
【００１６】また、前記金属粉末は、銀、パラジウムま
たはこれらの混合物からなるものである。
たはこれらの混合物からなるものである。
【００１７】また、前記金属粉末の含まれる割合は、前
記セラミック粉末に対し、０.１ｗｔ％以上３％ｗｔ以
下である。
記セラミック粉末に対し、０.１ｗｔ％以上３％ｗｔ以
下である。
【００１８】また本発明に係る積層型圧電トランスの製
造方法は、圧電セラミックシートの所定領域に内部電極
を形成し、残りの領域に前記セラミックシートの材質と
同一の材質のセラミック粉末に金属粉末を少量混合した
セラミックを、前記内部電極の厚みと同一の厚みで形成
する工程と、前記圧電セラミックシートを複数枚積層す
る工程を含むものである。
造方法は、圧電セラミックシートの所定領域に内部電極
を形成し、残りの領域に前記セラミックシートの材質と
同一の材質のセラミック粉末に金属粉末を少量混合した
セラミックを、前記内部電極の厚みと同一の厚みで形成
する工程と、前記圧電セラミックシートを複数枚積層す
る工程を含むものである。
【００１９】本発明によれば、積層型圧電トランスを構
成する圧電セラミックシート上の内部電極を除いた領域
（主に出力部）に、銀，パラジウム等の金属粉末を混合
したセラミックペーストを塗布することにより、銀，パ
ラジウム等の金属粉末によるセラミックスの焼結反応促
進効果によって、内部電極の存在する圧電トランスの入
力部と内部電極の存在しない出力部のセラミックスの結
晶粒径を、ほぼ同程度になるように調整して焼結するこ
とができる。これにより、圧電トランス全体のセラミッ
クスの結晶粒径が均一に調整できるようになるため、電
気的、機械的に高性能な圧電トランスが得られる。
成する圧電セラミックシート上の内部電極を除いた領域
（主に出力部）に、銀，パラジウム等の金属粉末を混合
したセラミックペーストを塗布することにより、銀，パ
ラジウム等の金属粉末によるセラミックスの焼結反応促
進効果によって、内部電極の存在する圧電トランスの入
力部と内部電極の存在しない出力部のセラミックスの結
晶粒径を、ほぼ同程度になるように調整して焼結するこ
とができる。これにより、圧電トランス全体のセラミッ
クスの結晶粒径が均一に調整できるようになるため、電
気的、機械的に高性能な圧電トランスが得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子を示
す図であり、図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る
対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子を示す斜視
図、図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る対称ロー
ゼン３次積層型圧電トランス素子を示す分解斜視図であ
る。
１に係る対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子を示
す図であり、図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る
対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子を示す斜視
図、図１（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る対称ロー
ゼン３次積層型圧電トランス素子を示す分解斜視図であ
る。
【００２２】図１に示す本発明の実施形態１に係る対称
ローゼン３次積層型圧電トランス素子は、所定領域に内
部電極８を形成した圧電セラミックシート７を複数枚積
層し、内部電極８を形成した領域を入力部１０１、内部
電極８を形成しない領域を出力部１０２とする構成の積
層型圧電トランスであり、圧電セラミックシート７の材
質と同一の材質のセラミック粉末に金属粉末を少量混合
して形成したセラミックの層（セラミックペースト部）
９を、内部電極８の厚みと同一の厚みで、出力部１０２
の層間に形成したことを特徴とするものである。
ローゼン３次積層型圧電トランス素子は、所定領域に内
部電極８を形成した圧電セラミックシート７を複数枚積
層し、内部電極８を形成した領域を入力部１０１、内部
電極８を形成しない領域を出力部１０２とする構成の積
層型圧電トランスであり、圧電セラミックシート７の材
質と同一の材質のセラミック粉末に金属粉末を少量混合
して形成したセラミックの層（セラミックペースト部）
９を、内部電極８の厚みと同一の厚みで、出力部１０２
の層間に形成したことを特徴とするものである。
【００２３】また、前記金属粉末は、銀、パラジウムま
たはこれらの混合物からなり、金属粉末の含まれる割合
は、セラミック粉末に対し、０.１ｗｔ％以上３ｗｔ％
以下に設定している。
たはこれらの混合物からなり、金属粉末の含まれる割合
は、セラミック粉末に対し、０.１ｗｔ％以上３ｗｔ％
以下に設定している。
【００２４】また、積層された圧電セラミックシート７
をプレス一体化し、焼結させて圧電素子１を得て、その
後、入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、内部電極８と
入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを接続する側面電極３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、出力電極４ａ，４ｂを形成し
て積層型圧電トランスを完成させている。
をプレス一体化し、焼結させて圧電素子１を得て、その
後、入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと、内部電極８と
入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを接続する側面電極３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、出力電極４ａ，４ｂを形成し
て積層型圧電トランスを完成させている。
【００２５】さらに、圧電素子１の内部電極８を形成し
た領域の入力部１０１は、圧電素子１の厚み方向に分極
されており、圧電素子１の内部電極８を形成しない領域
の出力部１０２は、圧電素子１の長さ方向に分極されて
いる。
た領域の入力部１０１は、圧電素子１の厚み方向に分極
されており、圧電素子１の内部電極８を形成しない領域
の出力部１０２は、圧電素子１の長さ方向に分極されて
いる。
【００２６】図１に示す本発明の一実施形態に係る対称
ローゼン３次積層型圧電トランス素子の動作は、以下の
通りである。外部端子５ａ，５ｂから入力部１０１の入
力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに電圧が印加されると、
入力部１０１では分極方向に電界が加わり、その分極方
向と直交する方向に変位する圧電逆効果により長さ方向
の縦振動が励振され、圧電素子全体が振動する。
ローゼン３次積層型圧電トランス素子の動作は、以下の
通りである。外部端子５ａ，５ｂから入力部１０１の入
力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに電圧が印加されると、
入力部１０１では分極方向に電界が加わり、その分極方
向と直交する方向に変位する圧電逆効果により長さ方向
の縦振動が励振され、圧電素子全体が振動する。
【００２７】さらに、出力部１０２では、分極方向に機
械的歪みが生じ、分極方向に電位差が発生する圧電正効
果により、出力電極４ａ，４ｂから外部端子６ａ，６ｂ
に入力電圧と同じ周波数の出力電圧が取り出される。
械的歪みが生じ、分極方向に電位差が発生する圧電正効
果により、出力電極４ａ，４ｂから外部端子６ａ，６ｂ
に入力電圧と同じ周波数の出力電圧が取り出される。
【００２８】次に、図１に示す本発明の一実施形態に係
る対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子の製造方法
を以下に説明する。
る対称ローゼン３次積層型圧電トランス素子の製造方法
を以下に説明する。
【００２９】圧電セラミックシート７は、ＰＺＴ（Ｐｂ
ＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3）系セラミックスとバインダー、
溶剤、可塑剤を混合、分散してスラリー化し、その後、
ドクターブレード法によりシート状に展開して得たもの
を用いている。セラミックペースト部９は、圧電セラミ
ックシート７の構成成分と同じＰＺＴ系セラミック粉末
に銀粉末を添加して、バインダーと溶剤を加え、粘度調
整してペースト化したものを用いている。バインダー材
にはエチルセルロースを用い、溶剤はブチルカルビトー
ルアセテート等を用いている。
ＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3）系セラミックスとバインダー、
溶剤、可塑剤を混合、分散してスラリー化し、その後、
ドクターブレード法によりシート状に展開して得たもの
を用いている。セラミックペースト部９は、圧電セラミ
ックシート７の構成成分と同じＰＺＴ系セラミック粉末
に銀粉末を添加して、バインダーと溶剤を加え、粘度調
整してペースト化したものを用いている。バインダー材
にはエチルセルロースを用い、溶剤はブチルカルビトー
ルアセテート等を用いている。
【００３０】まず、圧電セラミックシート７の両端に銀
−パラジウム合金による内部電極８をスクリーン印刷に
より形成する。次に、銀粉末を添加したセラミックペー
ストを用いて、セラミックペースト部９を出力部および
内部電極８を除いた部分に、スクリーン印刷により形成
する。セラミックペースト部９は、内部電極８の厚みと
同一の厚みに塗布する。
−パラジウム合金による内部電極８をスクリーン印刷に
より形成する。次に、銀粉末を添加したセラミックペー
ストを用いて、セラミックペースト部９を出力部および
内部電極８を除いた部分に、スクリーン印刷により形成
する。セラミックペースト部９は、内部電極８の厚みと
同一の厚みに塗布する。
【００３１】以上のようにして得られた内部電極形成圧
電セラミックシート７を複数枚積層し、その後に熱プレ
スし、このプレス体を１１００℃で焼結し、さらに銀ペ
ーストを用いて、入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと側
面電極３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄおよび出力電極４ａ，４
ｂを形成し、長さ４２ｍｍ，幅５ｍｍ，総厚１ｍｍの積
層型圧電トランスを得た。
電セラミックシート７を複数枚積層し、その後に熱プレ
スし、このプレス体を１１００℃で焼結し、さらに銀ペ
ーストを用いて、入力電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと側
面電極３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄおよび出力電極４ａ，４
ｂを形成し、長さ４２ｍｍ，幅５ｍｍ，総厚１ｍｍの積
層型圧電トランスを得た。
【００３２】次に、形成した積層型圧電トランスを入力
部，出力部ともに１７０℃の絶縁油中において、１．５
ｋＶ／ｍｍの電圧を印加して分極処理を行なった。
部，出力部ともに１７０℃の絶縁油中において、１．５
ｋＶ／ｍｍの電圧を印加して分極処理を行なった。
【００３３】表１に、セラミックペースト中に添加含有
させた銀の添加量を変化させて、セラミックスの結晶粒
径、３点曲げによる機械的強度、電気的特性を調べた結
果を示す。
させた銀の添加量を変化させて、セラミックスの結晶粒
径、３点曲げによる機械的強度、電気的特性を調べた結
果を示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１より明らかなように、本発明の積層型
圧電トランスは、出力部に銀を添加含有したセラミック
ス焼結促進用セラミックペーストを印刷塗布することに
より、焼結時に出力部のセラミックス結晶粒成長を促進
させ、従来の圧電トランスに比較して、機械的強度や出
力側電気機械結合係数の電気的特性を向上させることが
できる。そして、セラミックペーストへの銀添加量が３
ｗｔ％を越えた４ｗｔ％では、出力部に銀の焼結による
ボイドが発生し出して機械的強度が低下するため、銀添
加量は３ｗｔ％以下が良い。
圧電トランスは、出力部に銀を添加含有したセラミック
ス焼結促進用セラミックペーストを印刷塗布することに
より、焼結時に出力部のセラミックス結晶粒成長を促進
させ、従来の圧電トランスに比較して、機械的強度や出
力側電気機械結合係数の電気的特性を向上させることが
できる。そして、セラミックペーストへの銀添加量が３
ｗｔ％を越えた４ｗｔ％では、出力部に銀の焼結による
ボイドが発生し出して機械的強度が低下するため、銀添
加量は３ｗｔ％以下が良い。
【００３６】（実施形態２）次に、本発明の実施形態２
について説明する。本発明の実施形態２においては、実
施形態１と同様に圧電セラミックシートにＰＺＴ系セラ
ミックスを用い、内部電極に銀−パラジウム合金を用い
たが、セラミックスの焼結促進用に用いるセラミックス
ペーストに添加する金属として、銀（７０ｗｔ％）・パ
ラジウム（３０ｗｔ％）の混合粉末を用いた。そして、
実施形態１と同様に、長さ４２ｍｍ，幅５ｍｍ，総厚１
ｍｍ積層型圧電トランスを作製した。
について説明する。本発明の実施形態２においては、実
施形態１と同様に圧電セラミックシートにＰＺＴ系セラ
ミックスを用い、内部電極に銀−パラジウム合金を用い
たが、セラミックスの焼結促進用に用いるセラミックス
ペーストに添加する金属として、銀（７０ｗｔ％）・パ
ラジウム（３０ｗｔ％）の混合粉末を用いた。そして、
実施形態１と同様に、長さ４２ｍｍ，幅５ｍｍ，総厚１
ｍｍ積層型圧電トランスを作製した。
【００３７】次に、形成した積層型圧電トランスを入力
部，出力部ともに１７０℃の絶縁油中において、１．５
ｋＶ／ｍｍの電圧を印加して分極処理を行なった。
部，出力部ともに１７０℃の絶縁油中において、１．５
ｋＶ／ｍｍの電圧を印加して分極処理を行なった。
【００３８】表２に、セラミックペースト中に添加含有
させた銀・パラジウム混合粉の添加量をふってセラミッ
クスの結晶粒径、３点曲げによる機械的強度、電気的特
性を調べた結果を示す。
させた銀・パラジウム混合粉の添加量をふってセラミッ
クスの結晶粒径、３点曲げによる機械的強度、電気的特
性を調べた結果を示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】表２より明らかなように、本発明の圧電ト
ランスでは、出力部に銀・パラジウム混合粉を０．１ｗ
ｔ％以上３ｗｔ％以下添加含有したセラミックス焼結促
進用セラミックペーストを印刷塗布することにより、焼
結時に出力部のセラミックス結晶粒成長を促進させ、従
来の圧電トランスに比較し機械的強度や電気機械結合係
数といった電気的特性を向上させることができた。
ランスでは、出力部に銀・パラジウム混合粉を０．１ｗ
ｔ％以上３ｗｔ％以下添加含有したセラミックス焼結促
進用セラミックペーストを印刷塗布することにより、焼
結時に出力部のセラミックス結晶粒成長を促進させ、従
来の圧電トランスに比較し機械的強度や電気機械結合係
数といった電気的特性を向上させることができた。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、機
械的強度や電気的特性および信頼性に優れた積層型圧電
トランスを提供することができる。
械的強度や電気的特性および信頼性に優れた積層型圧電
トランスを提供することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る対称ローゼン３次型積
層圧電トランスを示すものであり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は分解斜視図である。
層圧電トランスを示すものであり、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は分解斜視図である。
【図２】従来例に係る対称ローゼン３次型積層圧電トラ
ンスを示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解
斜視図である。
ンスを示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解
斜視図である。
【図３】従来例に係る積層圧電トランスを示すものであ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は対向内部電極パターン及
び点線状浮遊内部電極パターンを印刷した一組のグリー
ンシートを示す平面図、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線
断面図である。
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は対向内部電極パターン及
び点線状浮遊内部電極パターンを印刷した一組のグリー
ンシートを示す平面図、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線
断面図である。
【図４】従来例に係る積層圧電トランスを示す斜視図で
ある。
ある。
１ 圧電素子 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 入力電極 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 側面電極 ４ａ，４ｂ 出力電極 ５ａ，５ｂ 入力端子 ６ａ，６ｂ 出力端子 ７ 圧電セラミックシート ８ 内部電極 ９ セラミックペースト部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 41/107 H01L 41/22
Claims (5)
- 【請求項１】 所定領域に内部電極を形成した圧電セラ
ミックシートを複数枚積層し、内部電極を形成した部分
を入力部、内部電極を形成しない部分を出力部とする構
成の積層型圧電トランスであって、 前記圧電セラミックシートの材質と同一の材質のセラミ
ック粉末に金属粉末を少量混合して形成したセラミック
の層を有し、 前記セラミックの層は、前記出力部の層間に形成したも
のであることを特徴とする積層型圧電トランス。 - 【請求項２】 前記セラミックの層は、前記内部電極の
厚みと同一の厚みをもつものであることを特徴とする請
求項１に記載の積層型圧電トランス。 - 【請求項３】 前記金属粉末は、銀、パラジウムまたは
これらの混合物からなるものであることを特徴とする請
求項１に記載の積層型圧電トランス。 - 【請求項４】 前記金属粉末の含まれる割合は、前記セ
ラミック粉末に対し、０.１ｗｔ％以上３ｗｔ％以下で
あることを特徴とする請求項３に記載の積層型圧電トラ
ンス。 - 【請求項５】 圧電セラミックシートの所定領域に内部
電極を形成し、残りの領域に前記セラミックシートの材
質と同一の材質のセラミック粉末に金属粉末を少量混合
したセラミックを、前記内部電極の厚みと同一の厚みで
形成する工程と、 前記圧電セラミックシートを複数枚積層する工程を含む
ことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34804497A JP3082731B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 積層型圧電トランス及びその製造方法 |
| US09/211,000 US6078127A (en) | 1997-12-17 | 1998-12-15 | Stacked piezoelectric transformer and method of manufacturing the same |
| TW87120843A TW400659B (en) | 1997-12-17 | 1998-12-15 | Stacked piezoelectric transformer and method of manufacturing the same |
| KR1019980055420A KR100319501B1 (ko) | 1997-12-17 | 1998-12-16 | 적층형압전변압기및그제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34804497A JP3082731B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 積層型圧電トランス及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186630A JPH11186630A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3082731B2 true JP3082731B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=18394368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34804497A Expired - Fee Related JP3082731B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 積層型圧電トランス及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6078127A (ja) |
| JP (1) | JP3082731B2 (ja) |
| KR (1) | KR100319501B1 (ja) |
| TW (1) | TW400659B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342753B1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-01-29 | Rockwell Technologies, Llc | Piezoelectric transformer and operating method |
| KR100439400B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-07-09 | 삼성전기주식회사 | 노드점 인식패턴을 구비한 압전트랜스포머 |
| US6392332B1 (en) * | 2001-12-04 | 2002-05-21 | Kuan Kuan Sung | Laminated piezo ceramic transformer device |
| JP4403967B2 (ja) * | 2002-06-05 | 2010-01-27 | パナソニック株式会社 | 圧電デバイスの製造方法 |
| JP3975840B2 (ja) * | 2002-06-27 | 2007-09-12 | 株式会社村田製作所 | 積層型圧電トランス |
| JP2005183701A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電素子及びその製造方法 |
| WO2008053569A1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Kyocera Corporation | Multi-layer piezoelectric element and injection apparatus employing the same |
| CN101689597B (zh) * | 2007-07-27 | 2012-07-04 | 京瓷株式会社 | 压电变压器 |
| US20150287903A1 (en) * | 2014-04-07 | 2015-10-08 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196069A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| JPS61159777A (ja) * | 1985-01-07 | 1986-07-19 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| JPS61216368A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| JPH04299588A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-22 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| JPH08107241A (ja) * | 1994-10-05 | 1996-04-23 | Daishinku Co | 圧電トランス |
| JPH08306984A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Tokin Corp | 圧電トランス |
| EP0815600A1 (en) * | 1996-01-18 | 1998-01-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Composite piezoelectric multilayer element and method of manufacturing such an element |
| US5892318A (en) * | 1997-01-02 | 1999-04-06 | Motorola Inc. | Piezoelectric transformer with multiple output |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34804497A patent/JP3082731B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-15 TW TW87120843A patent/TW400659B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-12-15 US US09/211,000 patent/US6078127A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-16 KR KR1019980055420A patent/KR100319501B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6078127A (en) | 2000-06-20 |
| TW400659B (en) | 2000-08-01 |
| JPH11186630A (ja) | 1999-07-09 |
| KR100319501B1 (ko) | 2002-02-19 |
| KR19990063118A (ko) | 1999-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3082731B2 (ja) | 積層型圧電トランス及びその製造方法 | |
| JP3137063B2 (ja) | 圧電トランス素子とその製造方法 | |
| JPH053349A (ja) | 積層型圧電アクチユエータおよびその製造方法 | |
| JP3975840B2 (ja) | 積層型圧電トランス | |
| JPS6261170B2 (ja) | ||
| JP4794742B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH08316087A (ja) | 積層セラミック電子部品およびその製造方法 | |
| JP3080033B2 (ja) | 積層型圧電トランス | |
| JPH06181343A (ja) | 積層型変位素子及びその製造方法 | |
| EP1025597A1 (en) | Piezoelectric transformer element and method of mounting it in a housing | |
| JPH08306984A (ja) | 圧電トランス | |
| JPH10223938A (ja) | 圧電トランス | |
| JP2000174356A (ja) | 圧電トランス及びその製造方法 | |
| JP3659309B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH02266578A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP3411757B2 (ja) | 積層型圧電トランス素子 | |
| JP2002076464A (ja) | 長さ縦振動型圧電トランス | |
| JP3055490B2 (ja) | 圧電トランスおよびその駆動方法 | |
| JPH11329843A (ja) | 積層インダクタ | |
| JP2000331832A (ja) | 積層型インピーダンス素子 | |
| JPH11261125A (ja) | 積層型圧電トランス | |
| JP2001007415A (ja) | 圧電トランス素子 | |
| JPH0878751A (ja) | 圧電セラミックトランス | |
| JPH04240785A (ja) | 電歪効果素子 | |
| JP2001244517A (ja) | 圧電トランス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |