JP4344023B2 - 圧電トランス用素子の実装構造及び圧電トランスの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等のバックライトの圧電インバータに用いられる圧電トランス用素子を回路部品を搭載した回路基板に実装した構造及び圧電トランス用素子を実装する圧電トランスを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電トランス用素子の実装方法としては、ケースに圧電トランス用素子を収納し、ケースの外部端子と回路部品を搭載した回路基板を半田付け等により、実装する方法と、出力電力の増加に伴い発熱の問題でケーシングを行わない実装に於いて、振動の節点に柔軟な弾性体（シリコーン等）により固定する実装方法とがあった。
【０００３】
図８（ａ）は従来の圧電トランス用素子の実装方法の一例を示す平面図、図８（ｂ）は（ａ）の側面図である。図８に示すように、圧電トランス用素子１０は圧電セラミック矩形板又は内部電極層と圧電磁器層との多層構造体（以下、圧電矩形板１１と呼ぶ）と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた斜線で示された外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の圧電矩形板１１の端面に設けられた同じく斜線で示された外部電極１４とを備えている。圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面側に柔軟な弾性体（シリコーン系接着剤等）を介して接着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライトを調光するために、バックライトに電気接続されているインバータを対して調節を行うという要求がある。この調光を行う回路方式として、バースト調光が一般的となってきている。
【０００５】
その結果、従来のインバータに用いられている圧電トランスの固定方式では、問題にならなかった可聴音の発生が問題になってきた。というのは、通常は、圧電トランスは単一モードにて駆動されていたが、調光機能を付加することにより、圧電トランス自体が単一のモードでの駆動ではなくなり、単一のモードでの圧電トランスのノ一ド点で固定しても、他のモードにおいては、ノード点が固定された点からずれてしまうことによって、実装状態で可聴音の発生する結果となるものである。
【０００６】
従って、本発明の技術的課題は、異なる周波数の振動モードで用いても、可聴音の発生を極力抑えた圧電トランス用素子の実装構造と圧電トランスの製造方法とを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部に、１の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【０００８】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部に２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計４の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【０００９】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計２の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定した構成を有するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子の中央部にも１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記いずれかに記載の圧電トランス用素子の実装構造において、前記各々のスペーサー部がそれぞれシリコーンよりなるものであり、前記各々の接着剤がシリコーン系接着剤であることを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記圧電トランス用素子の実装構造を形成することで圧電トランスを製造することを特徴とする圧電トランスの製造方法が得られる。
【００１３】
即ち、本発明においては、圧電トランス用素子と該圧電トランス用素子を駆動する回路部品を搭載した回路基板に実装した構造と、圧電トランス用素子を実装して圧電トランスを製造する方法として、該圧電トランス用素子の振動の節点に柔軟な弾性体（シリコーン等）で固定し、かつ振動の節点以外の部分に点状又は振動の節点と平行に挿入した柔軟な弾性体をスペーサーとして使用することで、圧電トランスが単一モードではない励振に対して回路基板に振動を伝達しにくい構造とし、発熱及び可聴音を低減できるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の形態について図を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。尚、図８と同様に、リード線１５，１６，１７を備えているが、図１（ａ），（ｂ）ではその記入が省略されている。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面側に柔軟な弾性体（シリコーン系接着剤等）からなる固定部材５１，５２が挿入され接着されている。さらに、本発明の第１の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０の一端の縁部に柔軟な弾性体である、例えば、シリコーンゴム等の完全に乾燥したシリコーンよりなるスペーサー部１ａ，１ｂが、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、他端の縁部も同様に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部１ｃが、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、３点によって支持されている構成となっている。
【００１８】
図２（ａ）は本発明の第２の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の側面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示す圧電トランス用素子の実装構造は、圧電トランス用素子１０の他端の縁部に、同様に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部１ｃ，１ｄが挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、一端と合計４点によって支持されている構成となっている点で、図１に示すものとは異なる以外は、図１に示すものと同様な構造を有する。
【００１９】
図３（ａ）は本発明の第３の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図である。圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるもの、図１及び図２に示す第１及び第２の実施の形態と同様な構造を有している。
【００２０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、振動の節点１８，１９の下面に帯状の柔軟性を有する弾性体からなる固定部材５１，５２が設けられ、入力側，出力側に帯状に各一本のスぺーサー部２ａ，２ｂが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている。
【００２１】
図４（ａ）は本発明の第４の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の側面図である。圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるもの、図１乃至図３に示す第１乃至第３の実施の形態と同様な構造を有している。
【００２２】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、振動の節点１８，１９の下面に帯状の柔軟性を有する弾性体からなる固定部材５１，５２が設けられ、入力側，出力側に帯状に各一本のスぺーサー部２ａ，２ｂが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている。図３に示すものとの相違点は、圧電トランス用素子１０の中央部にも、スぺーサー部２ａ，２ｂと同様な帯状のスペーサー２ｃが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている点である。
【００２３】
上記第１乃至第４の実施の形態によるものの具体例として、５３／８３／３．３ｍｍの圧電トランス用素子を基板に実装後、本発明の第１の実施の形態によるもの及び本発明の第３の実施の形態によるものの特性比較を下記表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
上記表１に示すように、従来の実装方法と比較して、圧電トランスの発熱、昇圧比、駆動周波数に特に変化及び劣化はみられず、且つ可聴音のレベルが、従来品と比べて８ｄＢ以上減少し、実用上さしつかえないレベルの特性が得られた。
【００２６】
図５（ａ）は本発明の第５の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の側面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００２７】
本発明の第５の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部を含む全面に柔軟な弾性体（シリコーン等）からなる固定部材３が挿入され接着されている。
【００２８】
このような本発明の第５の実施の形態においては、第１乃至第４の実施の形態に示したものと同様の効果が得られる。
【００２９】
図６（ａ）は本発明の第６の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図６（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００３０】
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８、図１乃至図５に示したものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００３１】
本発明の第５の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部を含む全面に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部４が、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着されている点で図５によるものとは構成が異なっている。
【００３２】
しかしながら、本発明の第６の実施の形態においては、第１乃至第５の実施の形態に示したものと同様の効果が得られる。
【００３３】
図７（ａ）は本発明の第７の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図７（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００３４】
図７（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は圧電セラミック矩形板又は内部電極層と圧電磁器層との多層構造体（以下、圧電矩形板１１と呼ぶ）と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００３５】
また、回路基板２０には、圧電トランス用素子１０振動の節点１８，１９に対応する基部５，５の間の部分に溝６が形成され、基部５の外側には、圧電トランス用素子１０の端部を越える所まで幅を有する溝７が夫々形成されている。
【００３６】
本発明の第７の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部分が回路基板２０の基部に柔軟な弾性体（シリコーン等）からなる固定部材５１，５２を介して接着されている。
【００３７】
このような本発明の第７の実施の形態においては、第１乃至第４の実施の形態に示したものと同様の効果が得られるとともに、特に、圧電トランス用素子１０の共振周波数のずれによって生じる回路基板２０の反りによる圧電トランス用素子１０の端部等と回路基板との接触を防止することができるので、可聴音の発生を減少させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明では、圧電インバータに使用される圧電トランス用素子とこの圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に実装する構造において、振動の節点以外に柔軟な弾性体をスペーサーとして挿入、接着する実装方法をとることにより発熱、昇圧比、駆動周波数等の特性に変化無く、可聴音の発生のみ減少させることが出来る。
【００３９】
更に、本発明においては、前記したものと同様な実装構造を得る圧電トランスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の第１の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図２】 （ａ）は本発明の第２の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図３】 （ａ）は本発明の第３の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図４】 （ａ）は本発明の第４の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図５】 （ａ）は本発明の第５の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図６】 （ａ）は本発明の第６の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図７】 （ａ）は本発明の第７の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図８】 （ａ）は従来技術による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂ，２ｃ スペーサー部
３ 固定部材
４ 支持部材
５ 基部
６，７ 溝
１０ 圧電トランス用素子
１１ 圧電矩形板
１２，１３，１４ 外部電極
１５，１６，１７ リード線
１８，１９ 振動の節点
２０ 回路基板
５１，５２ 固定部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等のバックライトの圧電インバータに用いられる圧電トランス用素子を回路部品を搭載した回路基板に実装した構造及び圧電トランス用素子を実装する圧電トランスを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電トランス用素子の実装方法としては、ケースに圧電トランス用素子を収納し、ケースの外部端子と回路部品を搭載した回路基板を半田付け等により、実装する方法と、出力電力の増加に伴い発熱の問題でケーシングを行わない実装に於いて、振動の節点に柔軟な弾性体（シリコーン等）により固定する実装方法とがあった。
【０００３】
図８（ａ）は従来の圧電トランス用素子の実装方法の一例を示す平面図、図８（ｂ）は（ａ）の側面図である。図８に示すように、圧電トランス用素子１０は圧電セラミック矩形板又は内部電極層と圧電磁器層との多層構造体（以下、圧電矩形板１１と呼ぶ）と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた斜線で示された外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の圧電矩形板１１の端面に設けられた同じく斜線で示された外部電極１４とを備えている。圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面側に柔軟な弾性体（シリコーン系接着剤等）を介して接着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライトを調光するために、バックライトに電気接続されているインバータを対して調節を行うという要求がある。この調光を行う回路方式として、バースト調光が一般的となってきている。
【０００５】
その結果、従来のインバータに用いられている圧電トランスの固定方式では、問題にならなかった可聴音の発生が問題になってきた。というのは、通常は、圧電トランスは単一モードにて駆動されていたが、調光機能を付加することにより、圧電トランス自体が単一のモードでの駆動ではなくなり、単一のモードでの圧電トランスのノ一ド点で固定しても、他のモードにおいては、ノード点が固定された点からずれてしまうことによって、実装状態で可聴音の発生する結果となるものである。
【０００６】
従って、本発明の技術的課題は、異なる周波数の振動モードで用いても、可聴音の発生を極力抑えた圧電トランス用素子の実装構造と圧電トランスの製造方法とを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部に、１の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【０００８】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部に２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計４の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【０００９】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計２の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１０】
また、本発明によれば、圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定した構成を有するとともに、前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子の中央部にも１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記いずれかに記載の圧電トランス用素子の実装構造において、前記各々のスペーサー部がそれぞれシリコーンよりなるものであり、前記各々の接着剤がシリコーン系接着剤であることを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造が得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記圧電トランス用素子の実装構造を形成することで圧電トランスを製造することを特徴とする圧電トランスの製造方法が得られる。
【００１３】
即ち、本発明においては、圧電トランス用素子と該圧電トランス用素子を駆動する回路部品を搭載した回路基板に実装した構造と、圧電トランス用素子を実装して圧電トランスを製造する方法として、該圧電トランス用素子の振動の節点に柔軟な弾性体（シリコーン等）で固定し、かつ振動の節点以外の部分に点状又は振動の節点と平行に挿入した柔軟な弾性体をスペーサーとして使用することで、圧電トランスが単一モードではない励振に対して回路基板に振動を伝達しにくい構造とし、発熱及び可聴音を低減できるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の形態について図を参照して説明する。
【００１５】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。尚、図８と同様に、リード線１５，１６，１７を備えているが、図１（ａ），（ｂ）ではその記入が省略されている。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面側に柔軟な弾性体（シリコーン系接着剤等）からなる固定部材５１，５２が挿入され接着されている。さらに、本発明の第１の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０の一端の縁部に柔軟な弾性体である、例えば、シリコーンゴム等の完全に乾燥したシリコーンよりなるスペーサー部１ａ，１ｂが、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、他端の縁部も同様に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部１ｃが、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、３点によって支持されている構成となっている。
【００１８】
図２（ａ）は本発明の第２の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の側面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示す圧電トランス用素子の実装構造は、圧電トランス用素子１０の他端の縁部に、同様に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部１ｃ，１ｄが挿入され、シリコーン系接着剤によって接着され、一端と合計４点によって支持されている構成となっている点で、図１に示すものとは異なる以外は、図１に示すものと同様な構造を有する。
【００１９】
図３（ａ）は本発明の第３の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の側面図である。圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるもの、図１及び図２に示す第１及び第２の実施の形態と同様な構造を有している。
【００２０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、振動の節点１８，１９の下面に帯状の柔軟性を有する弾性体からなる固定部材５１，５２が設けられ、入力側，出力側に帯状に各一本のスぺーサー部２ａ，２ｂが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている。
【００２１】
図４（ａ）は本発明の第４の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の側面図である。圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるもの、図１乃至図３に示す第１乃至第３の実施の形態と同様な構造を有している。
【００２２】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、振動の節点１８，１９の下面に帯状の柔軟性を有する弾性体からなる固定部材５１，５２が設けられ、入力側，出力側に帯状に各一本のスぺーサー部２ａ，２ｂが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている。図３に示すものとの相違点は、圧電トランス用素子１０の中央部にも、スぺーサー部２ａ，２ｂと同様な帯状のスペーサー２ｃが振動の節点の固定部５１，５２と平行に挿入、接着されている点である。
【００２３】
上記第１乃至第４の実施の形態によるものの具体例として、５３／８３／３．３ｍｍの圧電トランス用素子を基板に実装後、本発明の第１の実施の形態によるもの及び本発明の第３の実施の形態によるものの特性比較を下記表１に示す。
【００２４】
【表１】
上記表１に示すように、従来の実装方法と比較して、圧電トランスの発熱、昇圧比、駆動周波数に特に変化及び劣化はみられず、且つ可聴音のレベルが、従来品と比べて８ｄＢ以上減少し、実用上さしつかえないレベルの特性が得られた。
【００２６】
図５（ａ）は本発明の第５の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の側面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００２７】
本発明の第５の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部を含む全面に柔軟な弾性体（シリコーン等）からなる固定部材３が挿入され接着されている。
【００２８】
このような本発明の第５の実施の形態においては、第１乃至第４の実施の形態に示したものと同様の効果が得られる。
【００２９】
図６（ａ）は本発明の第６の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図６（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００３０】
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８、図１乃至図５に示したものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は、圧電矩形板１１と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００３１】
本発明の第５の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部を含む全面に柔軟な弾性体であるシリコーンよりなるスペーサー部４が、挿入され、シリコーン系接着剤によって接着されている点で図５によるものとは構成が異なっている。
【００３２】
しかしながら、本発明の第６の実施の形態においては、第１乃至第５の実施の形態に示したものと同様の効果が得られる。
【００３３】
図７（ａ）は本発明の第７の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図、図７（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【００３４】
図７（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、圧電トランス用素子１０は図８に示した従来技術によるものと同様の構造を有している。即ち、圧電トランス用素子１０は圧電セラミック矩形板又は内部電極層と圧電磁器層との多層構造体（以下、圧電矩形板１１と呼ぶ）と、圧電矩形板１１の略半分よりも一端側の表裏両面に設けられた外部電極１２，１３と、外部電極１２，１３が設けられていない残りの略半分の端面に設けられた外部電極１４とを備えている。また、各外部電極１２，１３，１４には、夫々リード線１５，１６，１７が半田付けされている。
【００３５】
また、回路基板２０には、圧電トランス用素子１０振動の節点１８，１９に対応する基部５，５の間の部分に溝６が形成され、基部５の外側には、圧電トランス用素子１０の端部を越える所まで幅を有する溝７が夫々形成されている。
【００３６】
本発明の第７の実施の形態においては、圧電トランス用素子１０を回路基板２０に実装するには、圧電トランス用素子１０の振動の節点１８，１９の下面部分が回路基板２０の基部に柔軟な弾性体（シリコーン等）からなる固定部材５１，５２を介して接着されている。
【００３７】
このような本発明の第７の実施の形態においては、第１乃至第４の実施の形態に示したものと同様の効果が得られるとともに、特に、圧電トランス用素子１０の共振周波数のずれによって生じる回路基板２０の反りによる圧電トランス用素子１０の端部等と回路基板との接触を防止することができるので、可聴音の発生を減少させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明では、圧電インバータに使用される圧電トランス用素子とこの圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に実装する構造において、振動の節点以外に柔軟な弾性体をスペーサーとして挿入、接着する実装方法をとることにより発熱、昇圧比、駆動周波数等の特性に変化無く、可聴音の発生のみ減少させることが出来る。
【００３９】
更に、本発明においては、前記したものと同様な実装構造を得る圧電トランスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の第１の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図２】 （ａ）は本発明の第２の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図３】 （ａ）は本発明の第３の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図４】 （ａ）は本発明の第４の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図５】 （ａ）は本発明の第５の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図６】 （ａ）は本発明の第６の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図７】 （ａ）は本発明の第７の実施の形態による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【図８】 （ａ）は従来技術による圧電トランス用素子の実装構造を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）の圧電トランス用素子の実装構造を示す側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂ，２ｃ スペーサー部
３ 固定部材
４ 支持部材
５ 基部
６，７ 溝
１０ 圧電トランス用素子
１１ 圧電矩形板
１２，１３，１４ 外部電極
１５，１６，１７ リード線
１８，１９ 振動の節点
２０ 回路基板
５１，５２ 固定部材
Claims (6)
- 圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、
前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、
当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、
前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、
前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、
前記圧電トランス用素子の一端の縁部に、１の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造。 - 圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、
前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、
当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、
前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、
前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、
前記圧電トランス用素子の一端の縁部に２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には２の前記スペーサー部が挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計４の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造。 - 圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、
前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、
当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、
前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、
前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、
前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子は合計２の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造。 - 圧電トランス用素子を駆動するための回路部品を搭載した回路基板に、前記圧電トランス用素子を実装した構造において、
前記圧電トランス用素子と前記回路基板との間に、当該圧電トランス用素子の振動の節点部分に設けられた、柔軟性を備えた帯状の弾性体からなる固定部材を介在させるとともに、
当該圧電トランス用素子の前記振動の節点以外の部分に設けられた、帯状の柔軟性を備えた弾性体からなるスペーサー部を介在させて、
前記固定部材及び前記スペーサー部を前記圧電トランス用素子と回路基板との間に挿入して前記圧電トランス用素子を前記回路基板に固定するとともに、
前記圧電トランス用素子の振動の節点部分の下面側に、弾性体からなる前記固定部材が挿入されて接着されており、
前記圧電トランス用素子の一端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、他端の縁部には１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、前記圧電トランス用素子の中央部にも１の前記スペーサー部が前記固定部材に対して平行に挿入されて接着剤により接着され、
前記圧電トランス用素子は合計３の前記スペーサー部により支持された構成を有することを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造。 - 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電トランス用素子の実装構造において、前記各々のスペーサー部がそれぞれシリコーンよりなるものであり、前記各々の接着剤がシリコーン系接着剤であることを特徴とする圧電トランス用素子の実装構造。
- 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電トランス用素子の実装構造を形成することで圧電トランスを製造することを特徴とする圧電トランスの製造方法。
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