JP3370982B2 - 圧電セラミック組成物及びこれを用いた高出力圧電トランス - Google Patents

圧電セラミック組成物及びこれを用いた高出力圧電トランス

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    • H10N30/853—Ceramic compositions

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電変圧器等に用
いられる圧電セラミックに関するものであり、より詳細
には、機械的品質係数(Qm)、電気機械結合係数(Kp)の優
れた圧電セラミック組成物とこれを用いた高出力圧電ト
ランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電セラミックは、１９４０年代半ばに
ＢａＴｉＯ３の発見に次いで、より優れた圧電特性を有
する Pb(Zr,Ti)O３（以下、簡単に「ＰＺＴ」と称す）
等が開発され高電圧発生器、超音波機器、音響機器、通
信機器、各種センサ等に広範囲に応用されてきた。
【０００３】ＰＺＴはＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の固
溶体としてぺロブスカイト構造を有し優れた圧電特性を
有するが、この２成分系より組成変化を容易にし圧電特
性を向上させようと、３成分系複合ぺロブスカイト化合
物等が開発された。３成分系化合物としてはPb(Mg,Nb)O
３-Pb(Zr,Ti)O３、Pb(Mg,Ta)O３-Pb(Zr,Ti)O３、Pb(Mn,
Nb)O３-Pb(Zr,Ti)O３等が主な関心の的となっている。
【０００４】最近には、(Pb０．９４Ba０．０６)(Mn
１／３Nb２／３)０．０７５(Zr０．５ ２Ti０．４８)
０．９２５O３+0〜2mol%CeO２系として、粒子微細化を
成し電気機械結合係数及び抗電界が大きい圧電セラミッ
ク組成物が発表されたりもした(誘電定数＝７９９、Qm
＝１,２８５、Kp＝０．５４、Ec＝１０．７kV/cm、Tc＝
３３２℃、結晶粒度＝２．５７μｍ、J.H.YOO；大韓電
気学会誌 48C, 9号 P811, 1999)。これら３成分系圧電
セラミック組成物は大方誘電定数と機械的品質係数が小
さく液晶ディスプレー用バックライト照明の為の冷陰極
管のインバーター等のように高電圧低電流出力の用途に
限られている。電力が２〜３Watt級である為ある程度の
電流を必要とする一般蛍光灯のような用途に適用するの
には限界がある。
【０００５】一般蛍光灯は点灯時にインピーダンスが数
百Ω〜数Ω以下と低いのに比べ出力電力は１０〜１００
Watt級と高電力に該当する。圧電セラミックが高電力に
用いられる為には熱発生、非線型性と圧電特性の劣化及
び機械的強度を解決しなければならない。この為には第
一に高い入力電力においても機械的品質係数と電気機械
結合係数が大きくエネルギー変換効率を増加させ内部損
失を減らして発熱を減少しなければならず、第二に機械
的振動が大きい為粒子の大きさを微細化し機械的強度を
高くすることが要求される。
【０００６】圧電体を一般蛍光灯のように高出力が要求
されるトランスとして使用する為には、物理的特性と共
に圧電トランスの構造も又重要である。図３にはインバ
ーターに用いられる圧電トランスの代表例を示してあ
る。このトランスは厚み振動と長辺方向伸び振動を利用
する Rosen typeであるが、高電圧低電流出力に限って
用いられている。図３の圧電トランス(10)は圧電体ブロ
ック(12)の上下面に入力電極(14)が形成され厚み方向へ
分極されており、出力部は側面に電極(16)が覆われた状
態で長辺方向伸び方向へ分極される構造を有する。圧電
トランスを昇圧させる場合は入力電極(14)に共振周波数
に該当する交流電圧を印加すると印加された電気的信号
が圧電体ブロック(12)の入力側近傍で厚み方向の強力な
機械的振動に変換され、この機械的振動が出力側に長辺
方向伸び方向の振動を発生させ伝達しこれを通じて出力
側に入力側と同一な周波数の高周波に昇圧された高電圧
が出力電極(16)を通じて出力される。この際、出力側の
高い昇圧は入力電圧の周波数と出力側の機械的振動周波
数が同一な時最大になる。この際、圧電トランスの昇圧
比は負荷インピーダンスに依存するが出力側に低い負荷
インピーダンスがかかる場合には昇圧比が数十倍以下に
なる。冷陰極管や蛍光灯のようにランプ用に応用する場
合にはランプの種類によって負荷インピーダンスが異な
るが、圧電トランスを最適な条件で製造すれば低い負荷
インピーダンスにおいても高い昇圧比を維持することが
可能で点灯前に大きな負荷がかかってから点灯後低いイ
ンピーダンスになる正常状態においても適当な昇圧比を
維持することになり冷陰極管や蛍光ランプ用に使用する
ことができる。
【０００７】最近には、図４のような輪郭振動モードを
用いるフィルタ(10)が知られている。これは圧電体ブロ
ック(12)上面に円形の入力電極(14)が形成され、この入
力電極(14)と一定間隔を隔てて出力電極(16)が形成さ
れ、下面には共通電極である第２電極(18)が形成された
ものである。入力電極(14)を通じて電圧が印加されると
印加された電気的信号が圧電物質により中央から周辺へ
の機械的な振動に変換された後、機械的振動に比例する
信号が出力電極(16)を通じて出力される。このような電
極形状は高出力用途に用いる場合、圧電体ブロックの辺
中央部上に応力が最大に発生し素子が破損されたり効率
が低下するとの問題がある。
【０００８】上記のとおり圧電セラミックを高出力に用
いる為には圧電セラミックの機械的品質係数(Qm)、電気
機械結合係数(Kp)が先決されることが重要であり、これ
と共にその特性に適したトランスの構造が後押しされな
ければならない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、誘電
定数、電気機械結合係数、機械的品質係数などの諸般特
性が優れた圧電セラミック組成物及びこれを用いた高出
力圧電トランスを提供することにその目的がある。更に
本発明は上記圧電セラミックを用いて高出力特性が優れ
たばかりでなく安定的な動作特性が具現されるよう電極
パターンが設計された高出力圧電トランスを提供するこ
とにその目的がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を果たす為に本
発明は、
【数４】 から組成され、ａは０乃至０．０６ｍｏｌ％、ｂは０．
０１乃至０．０５ｍｏｌ％、ｃは０．０１乃至０．０９
ｍｏｌ％、ｘは０．４７乃至０．５３ｍｏｌ％、ｋは
０．１乃至０．７ｗｔ％をそれぞれ満足する圧電セラミ
ック組成物に関するものである。
【００１１】更に本発明は、
【数５】 から組成され、ａは０乃至０．０６ｍｏｌ％、ｂは０．
０１乃至０．０５ｍｏｌ％、ｃは０．０１乃至０．０９
ｍｏｌ％、ｘは０．４７乃至０．５３ｍｏｌ％、ｋは
０．１乃至０．７ｗｔ％をそれぞれ満足する圧電セラミ
ックを用いた高出力圧電トランスに関するものである。
【００１２】更に本発明は、上記圧電セラミックの組成
を有する圧電体ブロックと、上記圧電体ブロックの上側
面中央部に形成される内部電極及びこの内部電極と電気
的な分離領域を挟んで外側に形成される外部電極とから
成る第１電極と、上記圧電体ブロックの下面に形成され
た第２電極とから成る高出力圧電トランスに関するもの
である。
【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本
発明の圧電セラミック組成物は、Pb(Zr,Ti)O３の２成分
系に[1]機械的品質係数(Qm)と電気機械結合係数(Kp)と
を増加させる為に、
【数６】 を添加し、[2]焼結温度を下げながらも誘電率を高める
為に、
【数７】 を添加し、４成分系にすることにより高出力に適さすと
ころに主な特徴がある。
【００１４】[3]更に、
【数８】 が共振周波数の温度特性を劣らせることを防ぎながら、
誘電率を高めて高電圧を加える場合物性の劣化を防ぐ
為、Ｐｂ一定量の代わりにＳｒを添加することにも更に
異なる特徴がある。
【００１５】このような特徴を有する本発明の組成物に
おいて、組成範囲の限定理由を説明する。
【００１６】本発明の４成分系圧電セラミック組成物の
Ｐｂ１−ａＳｒａにおいて、ａは０．０６ｍｏｌ％以下
にすることが好ましいのだが、これはａが０．０６ｍｏ
ｌ％を超える場合にキュリー温度と抗電界が減少する為
である。
【００１７】更に、
【数９】 において、ｂは０．０１〜０．０５ｍｏｌ％とするのが
好ましいが、その理由は、ｂが０．０１％未満の場合に
は焼結温度の下降効果が無く、０．０５％を超える場合
には誘電定数の増加と焼結温度の下降効果は大きいが機
械的品質係数(Qm)と電気機械結合係数(Kp)の増加効果が
無い為である。
【００１８】更に、
【数１０】 において、ｃは０．０１〜０．０９ｍｏｌ％とするのが
好ましいが、その理由は、この範囲を超えると機械的品
質係数(Qm)と電気機械結合係数(Kp)の増加効果が無くな
る為である。
【００１９】更に、（Ｚｒ１−ｘＴｉｘ）において、ｘ
は０．４７〜０．５３ｍｏｌ％とするのが好ましいが、
これはこの範囲付近にＭＰＢ（Morphotropic Phase Bou
ndary：正方晶系から三方晶系へのPerovskite）相境界
領域が位置し、この範囲の組成において圧電特性が優れ
共振周波数の温度特性が最も良好な為である。
【００２０】更に、ＰｂＯの揮発による補充の為添加す
るｋＰｂＯにおいて、ｋは０．１〜０．７ｗｔ％とする
のが望ましい。ＰｂＯが０．１ｗｔ％未満においてはＰ
ｂＯの補充が足らず、０．７ｗｔ％を超える場合にはＰ
ｂＯの含量が過度になる。
【００２１】本発明の圧電セラミックにおいては、４成
分系セラミック組成物にＦｅ２Ｏ３を０．３ｗｔ％以下
で添加すると、抗電界とキュリー温度とを更に高めるこ
とができる。更に、ＣｅＯ２を添加すれば粒界周辺に析
出し粒子を微細化するが、このような効果を奏する為に
は、０．２５ｗｔ％以下で添加するのが望ましい。この
ＣｅＯ２はＦｅ２Ｏ３の添加により温度特性の低下を補
償する作用も働く。
【００２２】次いで本発明においては、上記のように具
備された圧電セラミック組成物を用いた高出力圧電トラ
ンスを提供する。
【００２３】更に本発明は、上記のような組成を有する
圧電セラミックを用いて高出力特性が優れるばかりでな
く安定的な動作特性が具現されるよう電極パターンが設
計された高出力圧電トランスを提供する。
【００２４】以下、圧電トランスにおいて電圧が昇圧さ
れ出力される原理を輪郭振動モードを用いて示した図４
を通して説明する。
【００２５】即ち入力電極(14)と共通電極である第２電
極(18)を通じて電気的な信号が入力されると、この電気
的信号が圧電体ブロック(12)において機械的な振動に変
換された後、出力電極(16)を通じて機械的な振動に比例
する信号が出力される。
【００２６】このような電圧の印加による圧電体ブロッ
ク(12)の振動は、図４（ｃ）に二点鎖線で示したとお
り、圧電体ブロック(12)の頂点（２次元平面で見る場
合）部分で最も大きく、辺の中央領域で最も小さくな
る。図面において隅の矢印は圧電体ブロック(12)が振動
する度合いを表わす。
【００２７】このような振動の度合いはもちろん圧電体
ブロックの組成や印加される電圧の大きさ等により異な
ったりする。詳述すれば、圧電体ブロックの頂点部分で
機械的な振動が最も大きく、辺の中央（図４（ｃ）でＰ
点）領域における振動が最も小さい為、電圧の印加によ
る圧電トランス作動の際、圧電体ブロック中央に最大応
力がかかり、圧電体ブロックの辺の中央領域で次に応力
が高い地点になる。従ってこのような応力の発生は結
局、圧電体ブロックの辺の中央領域に熱を発生させる
為、圧電体ブロックに深刻な影響を及ぼすことになる。
【００２８】通常、電圧の印加により電気的な信号が入
力され機械的な振動に変換される場合、振動は主に入力
電極と出力電極側において強力に発生する。従って応力
が最大に発生する辺の中央（Ｐ点）領域の電極の大きさ
を小さくすると振動が小さくなり応力が小さくなるの
で、その結果熱の発生を減少させることができる。この
点に着眼し本発明においては最適の電極パターンを提示
するのである。
【００２９】本発明においてはこのような分析に基づい
て、電極が形成されていない分離領域が圧電体ブロック
において最小振動領域（Ｐ）に近接するようにし、最小
振動領域において可能な電極の大きさを減少させる。即
ち、圧電体ブロックにおいて最小振動領域（Ｐ）に近接
し形成される分離領域が、圧電体ブロックの中心におい
て分離領域全体までの距離中最大距離になるよう電極パ
ターンを設計するものである。図１にその一例が提示さ
れたように、圧電体ブロック(112)の上側面中央部に形
成される内部電極(114)を圧電体ブロックの頂点の領域
より各辺の中央領域へ伸びるように電極パターンを設計
することにより、圧電体ブロックの各辺の中央領域に近
接して分離領域(115)が形成されるようにすることに特
徴があり、その例としてひし形（ダイアモンド）形状が
有力である。
【００３０】本発明により、内部電極(114)をダイアモ
ンド形状にし分離領域(115)も又ダイアモンド形状にす
ると、プレーナー方向の電気機械結合係数(Kp)が長辺方
向伸び方向の結合係数(K31)より大きくなる為エネルギ
ー変化効率が向上するばかりでなく、出力側の静電容量
が増加し出力側においてのインピーダンスを減少させる
作用を働く。従って出力側での出力電力を上昇させるこ
とができる。更に入力電極がダイアモンド形状に形成さ
れる場合には相対的に昇圧比が減少するようになり、点
灯の際に低いインピーダンスを有する蛍光灯の点灯に有
用される。
【００３１】本発明により、圧電体ブロックの上側面に
形成される第１電極は、その内部電極の面積比と外部電
極の面積比( γ２−β２／α２：ここでα、β、γは図
１における圧電体ブロックに表示されたものである）
を、１．５〜３．１４に調節する際発熱が最も少ない。
更に第１電極の内部電極を出力電極にし外部電極を入力
電極にする逆駆動方式を取る場合、最も安定的な動作特
性を発現させる。
【００３２】本発明においては、圧電トランスの一例と
して第１電極の内部電極(114)がダイアモンド形（ひし
形）で提示されたが、本発明は該形に限るわけではない
ということは当然である。多角形の圧電体ブロックにお
いて、最小振動領域（各辺の中央領域）の電極の大きさ
を小さくすればする程応力が小さくなり、その結果熱の
発生による影響が少なくなるとの技術思想に基づいて本
発明が完成されたので、このような技術思想に基づいて
様々な電極形状の設計が可能である。
【００３３】一方、本発明において圧電体ブロックは一
軸成形又はＣＩＰ成形いずれも可能であるが、ＣＩＰ成
形の場合、３次元等圧で高密度成形が可能で内部欠陥が
減少され、より均一な圧電体ブロックを得ることができ
るとの長所がある。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例を通じて具
体的に説明する。
【００３５】（実施例１）ＰｂＯ、ＺｒＯ２、Ｔｉ
Ｏ２、ＮｉＯ、ＷＯ３、ＭｎＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｆｅ ２
Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｒＣＯ３を、下の表１の組成になる
よう電子天秤を使って秤量し、秤量された試片をジルコ
ニアボールを使って粉砕し、粉砕が終わった試料を電気
炉で完全に乾燥した。次いで、乾燥した粉末を１００メ
ッシュでふるった後、アルミナ坩堝でか焼した。
【００３６】か焼した試料をジルコニアボールを用いて
粉砕し再度電気炉で乾燥した。か焼した試料に１００メ
ッシュを使って万遍なく通過させ、ＰＶＡ溶液を試料に
添加する。そして、乳鉢で均一に混ぜた後、一軸成形又
はＣＩＰ方法により粉末を２０,０００psiで等圧成形
し、成形した試料を１２００℃で焼成した。焼成が終わ
った試片はサンドペーパーとＳｉＣ粉末を使って１ｍｍ
厚さに研磨した後、超音波洗浄機によりアセトンで洗浄
する。そして、シルバーペーストをシルクスクリーン法
で付着し熱処理してから電極を形成した。高温分極法を
用いて分極処理した。電極付着が終わった試片に１２０
℃のシリコン油で３０[kV/cm]の電界を３０分間加え、
分極処理して諸般圧電特性を測定し、その結果を表２に
表わした。
【００３７】
【表１】
【表２】 （実施例２）実施例１のＳ８の組成を有する試片で下の
表３の電極パターンに設計製作した３個のサンプル（Ｓ
８−１、Ｓ８−２、Ｓ８−３）を電極処理及び２５kV/c
mで３０分間分極を経たてて圧電トランスを製作し、２
４時間経過後にＨＰ４１９４Ａで周波数によるインピー
ダンスを測定し、共振、反共振周波数及び諸般等価回路
定数を測定しその結果を表４に表わした。
【００３８】
【表３】
【表４】 表４に示したＳ８−１、Ｓ８−２、Ｓ８−３の圧電トラ
ンスについて、全体の大きさ、入出力電極の面積比によ
る共振周波数の移動を観察して、これを図２に表わし
た。図２において、実線部分がダイアモンド電極部の内
側、点線部分がその外側電極部のインピーダンス特性曲
線である。ダイアモンド電極部の面積が増加する程、入
力部のインピーダンス特性曲線において共振周波数が左
側、即ち低周波側へ移動することが分かる。これは入力
部分の面積が増加する程、入力部分の△Ｆ[kHz](fa-fr)
が増加するようになり、電気機械的変換効率が増大し面
積振動が起こり易くなるからである。更にこの△Ｆを入
力部と出力部すべて最大になるようにする為には、入力
部と出力部の共振周波数を一致させねばならない。圧電
トランスを共振周波数で駆動する場合、入力部と出力部
の共振周波数が一致すれば効率と出力共に極大化でき
る。Ｓ８−１は圧電トランスにおいて入力部と出力部の
共振周波数が一致した。
【００３９】（実施例３）２８Ｗ級蛍光灯を駆動して２
０分経過してから、入力電流、電圧及び電力と出力電
圧、電流及び電力を測定した。
【００４０】
【表５】 表５から分かるように、トランスの大きさ、電極入出力
面積を変化させ特性を調査したもので、これは逆駆動方
式（入出力部を逆にする）を採用した。
【００４１】Ｚoutを減少させるにつれて△Ｔ[℃]は次
第に減少する傾向を呈し、Ｓ８−２は３０Ｗ出力電力に
おいてＺoutが１１２０[Ω]で△Ｔ[℃]が６℃と、温度
上昇がほぼ生じなかった。効率は全て９０％以上との高
い数値を示した。Ｓ８−３は電極構造に Ring-Dotを採
用したものであり、電極構造をダイアモンドにしたもの
に比べてＺoutが２０１２[Ω]と増加し、駆動電圧も２
７０Ｖと高く温度上昇が１９℃と大幅に発生した。
【００４２】Ｓ８−１、Ｓ８−２は入力電圧が約２２０
Ｖで定格出力を全て尽くした為、２２０Ｖにそのまま適
用できるものと判断された。入力電圧の高低には蛍光灯
駆動周波数における圧電トランスの点灯開始での昇圧比
と点灯開始後の昇圧比とが重要な役割を担い、更に逆駆
動の際に dot, diamond部の Ｚｒが関係することが確認
された。
【００４３】Ｚｒ値が大きい程Ｖin電圧が増加し、更に
Ｖin電圧が増加すれば温度上昇に大きく影響を及ぼす
ことが分かった。従って、Ｖin電圧の設定が重要な設計
条件であり、更に蛍光灯負荷と圧電トランスの出力イン
ピーダンスを正確に結合する技術が圧電トランスの温度
上昇を起こさない為に重要である。それと共に高き入力
電圧で駆動されるので長時間駆動する際、消極が発生し
ないように十分な抗電界値と高いキュリー温度を有し、
小さくともＴ５（２８Ｗ）蛍光灯を駆動させるのに十分
な誘電定数（１５００以上）を有さねばならない。
【００４４】
【発明の効果】上述のとおり本発明の４成分系圧電体セ
ラミック組成物は、誘電定数、機械的品質係数、電気的
品質係数が優れて高出力を発揮することができ、更に本
発明のトランスは発熱が少なく安定的な動作特性を示す
ことができるとの有用な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の圧電トランスの一例図であ
り、図１（ａ）は平面図を示し、図１（ｂ）は側面図を
示す。
【図２】図２は、本発明の圧電トランスのインピーダン
ス特性曲線を示したグラフである。
【図３】図３は、従来の Rosen-Type 圧電トランスの概
略図であり、図３（ａ）は斜視図を示し、図３（ｂ）は
側面図を示す。
【図４】図４は、従来の輪郭振動モード（円形状）のフ
ィルタ概略図であり、図４（ａ）は平面図を示し、図４
（ｂ）は側面図を示し、図４（ｃ）は振動印加による形
状の変化を示す。
【符号の説明】
１０、１００ トランス １２、１１２ 圧電体ブロック １４、１１４ 入力電極 １６、１１６ 出力電極 １８、１１８ 第２電極 ２０ 交流電圧発生器 １１５ 分離領域
フロントページの続き (72)発明者 李 龍 雨 大韓民国京畿道議政府市佳陵洞15−199 (56)参考文献 特開2001−181033（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−182225（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58645（ＪＰ，Ａ) Ｙｏｏ．Ｊ−Ｈら，Ｐｉｅｚｏｅｌｅ ｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｔｉｅｓ ｏｆ ＰＮＷ−ＰＭＮ−ＰＺＴ ｃｅｒａｍ ｉｃｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａ ｎｓｆｏｒｍｅｒ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ 2000 ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐ ｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉ ｏｎｓ ｏｆ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒ ｉｃｓ，12ｔｈ，Ｈｏｎｏｌｕｌｕ，米 国，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅ ｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，2001年, 第１巻，第495−498頁，Ｍｅｅｔｉｎｇ Ｄａｔａ Ｊｕｌｙ 21−Ａｕｇ．２ 2000 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/50 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 【数１】 から組成され、ａは０乃至０．０６ｍｏｌ％、ｂは０．
    ０１乃至０．０５ｍｏｌ％、ｃは０．０１乃至０．０９
    ｍｏｌ％、ｘは０．４７乃至０．５３ｍｏｌ％、ｋは
    ０．１乃至０．７ｗｔ％をそれぞれ満足することを特徴
    とする圧電セラミック組成物。
  2. 【請求項２】 前記圧電セラミックには、０．３ｗｔ％
    以下のＦｅ２Ｏ３と０．２５重量％以下のＣｅＯ２とか
    ら一種以上が含まれることを特徴とする請求項１記載の
    圧電セラミック組成物。
  3. 【請求項３】 【数２】 から組成され、ａは０乃至０．０６ｍｏｌ％、ｂは０．
    ０１乃至０．０５ｍｏｌ％、ｃは０．０１乃至０．０９
    ｍｏｌ％、ｘは０．４７乃至０．５３ｍｏｌ％、ｋは
    ０．１乃至０．７ｗｔ％をそれぞれ満足する圧電セラミ
    ックを用いたことを特徴とする高出力圧電トランス。
  4. 【請求項４】 前記圧電セラミックには、０．３ｗｔ％
    以下のＦｅ２Ｏ３と０．２５重量％以下のＣｅＯ２とか
    ら一種以上が含まれることを特徴とする請求項３記載の
    高出力圧電トランス。
  5. 【請求項５】 【数３】 から組成され、ａは０乃至０．０６ｍｏｌ％、ｂは０．
    ０１乃至０．０５ｍｏｌ％、ｃは０．０１乃至０．０９
    ｍｏｌ％、ｘは０．４７乃至０．５３ｍｏｌ％、ｋは
    ０．１乃至０．７ｗｔ％をそれぞれ満足する圧電セラミ
    ックの組成を有する圧電体ブロックと、 前記圧電体ブロックの上側面中央部に形成される内部電
    極と、この内部電極と電気的な分離領域を挟んで外側に
    形成される外部電極とから成る第１電極と、 前記圧電体ブロックの下側面に形成された第２電極とを
    含んで成ることを特徴とする高出力圧電トランス。
  6. 【請求項６】 前記圧電体ブロックには、０．３ｗｔ％
    以下のＦｅ２Ｏ３と０．２５重量％以下のＣｅＯ２とか
    ら一種以上が含まれることを特徴とする請求項５記載の
    高出力圧電トランス。
  7. 【請求項７】 前記圧電体ブロックはＣＩＰ成形により
    製造されることを特徴とする請求項５又は６記載の高出
    力圧電トランス。
  8. 【請求項８】前記圧電体ブロックにおいて最小振動領域
    に近接して形成される前記分離領域が当該圧電体ブロッ
    クの中心から当該分離領域全体までの距離中最大距離に
    なることを特徴とする請求項５又は６記載の高出力圧電
    トランス。
  9. 【請求項９】前記分離領域はダイアモンド形状であるこ
    とを特徴とする請求項８記載の高出力圧電トランス。
  10. 【請求項１０】前記内部電極を出力電極とし前記外部電
    極を入力電極とする逆駆動方式であることを特徴とする
    請求項５又は６記載の高出力圧電トランス。
  11. 【請求項１１】前記内部電極と前記外部電極との面積比
    （γ２−β２／α２）は１．５乃至３．１４であること
    を特徴とする請求項５乃至１０何れか１記載の高出力圧
    電トランス。
  12. 【請求項１２】前記圧電体ブロックは多面体であり前記
    最小振動領域は各辺の中央領域であることを特徴とする
    請求項５乃至１０何れか１記載の高出力圧電トランス。
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