JPH09246619A - 圧電トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な方法で安定に支持することができるとと
もに、振動の抑圧を低減した耐衝撃性の良好な圧電トラ
ンスを提供する。 【解決手段】圧電トランス素子１０は、両面粘着テープ
３０により貼着されて基板２０に支持固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライト用インバータ、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
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧電トランスとして、例
えば、図６に示すような構造のものがある。図６（ａ）
は圧電トランスの平面図、図６（ｂ）は側面図である。

【０００３】この圧電トランスは、圧電トランス素子１
０が基板２０上にゴム状あるいはゲル状の接着剤３１
（図６（ａ）において破線で示す）からなる支持部材で
支持されて載置され、圧電トランス素子１０の入出力電
極２，２及び出力電極３はそれぞれリード線５、５、５
を介して基板２０に形成された端子電極２２，２２，２
３に接続されている。

【０００４】圧電トランス素子１０は、矩形平板状の圧
電セラミックスからなる圧電板１を備え、圧電板１の長
さ方向の片側半部の両主面に入力電極２、２が対向して
形成され、他方側の一端面に出力電極３が形成され、入
力側となる入力電極２、２が形成された部分は厚み方向
に分極され、出力側となる他方半部は長さ方向に分極さ
れている。入力電極２、２が形成された部分の両側面の
一部には入力電極２、２と導通する入力電極引出部２
ａ、２ａが形成されている。この圧電トランス素子１０
は、λ／２モードと呼ばれる基本（１次）振動モードを
利用したものであり、その振動は長さ方向の１／２（λ
／４）のところで振動変位がゼロとなるいわゆるノード
点となり、両端部で最大変位となっている。

【０００５】リード線５は、入力電極引出部２ａ、２ａ
のノード点にあたる部位、出力電極３及び基板２０の端
子電極２２、２２、２３にはんだ付けされている。

【０００６】ゴム状あるいはゲル状の接着剤３１は圧電
トランス素子１０の長さ方向の中央部に所定の幅で０．
３ｍｍ〜０．５ｍｍの一定の厚みとなるように接着され
ている。

【０００７】通常、この種の圧電トランス素子は、λ／
２の整数倍の縦振動モードを用いて構成され、２次以上
の縦振動モードを利用した場合は、長さ方向の各λ／２
の区間の中央部にノード点が生じ、両端部及び各λ／２
の位置で最大変位となり、入力電極は長さ方向の一端部
からλ／２の区間に形成される。このような圧電トラン
ス素子では、振動をできるだけ抑圧しないように、変位
が最小となるノード点に対応する位置で、かつ安定に支
持するのが望ましい。

【０００８】そして、上記従来の圧電トランスにおいて
は、振動の抑圧を低減するすなわち昇圧比や効率（入力
電力／出力電圧）の低下を抑えるために、ゴム状あるい
はゲル状の弾性を有する接着剤を用いて圧電トランス素
子が基板に支持固定されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧電トランスでは、支持部材としてゴム状あるいは
ゲル状の接着剤が用いられているので、圧電トランス素
子の実装高さや接着面積の制御が困難であった。すなわ
ち、ペースト（液）状の接着剤を所定量塗布した後、所
定の厚み、所定の面積となるように硬化することは困難
であった。このため、圧電トランス素子の支持固定の作
業工数が多くなる、圧電トランス素子が傾いて支持され
る、あるいは振動の抑圧が増大する等、電気的、機械的
に安定な支持を得ることが困難であった。

【００１０】また、ゴム状あるいはゲル状の接着剤、特
に振動の抑圧を低減するためにシリコン系の接着剤を用
いた場合は、十分な接着（機械的）強度が得られず、落
下等の衝撃に対して比較的脆いという問題があった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、簡易な方法で安
定に支持することができるとともに、振動の抑圧を低減
した耐衝撃性の良好な圧電トランスを提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、圧電板に入力電極と出力電
極が形成された圧電トランス素子が支持部材を介して基
板上に支持されてなる圧電トランスであって、前記支持
部材は両面粘着テープであり、かつ、圧電トランス素子
の主面と前記基板との間の少なくとも一部に介装されて
いることを特徴とするものである。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
圧電トランスにおいて、前記両面粘着テープが圧電トラ
ンス素子の長さの１／１０〜１／２の幅で、ノード点を
中心として貼着されていることを特徴とするものであ
る。

【００１４】上記の構成によれば、圧電トランス素子は
両面粘着テープにより基板に貼着されて支持固定されて
おり、所定の高さかつ所定の面積で安定に支持固定する
ことができるとともに、所望の粘着力を有する両面粘着
テープを選定することにより所望の接着強度を得ること
ができる。

【００１５】さらに、両面粘着テープを貼り付けるとい
う簡単な作業で圧電トランス素子を基板に支持固定する
ことができ、圧電トランス素子の支持固定の作業工数を
大幅に低減することができる。

【００１６】また、両面粘着テープの幅を圧電トランス
素子の長さの１／１０〜１／２とし、ノード点を中心と
して貼着すれば、振動の抑圧による昇圧比等の電気的特
性の低下を所望の値以内とすることが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施例を示す
図面に基づいて説明する。図において、従来例と同一ま
たは相当する部分については同一符号を付す。

【００１８】本発明の第１実施例に係る圧電トランスの
構造を図１に示す。図１（ａ）は圧電トランスの平面
図、図１（ｂ）は側面図である。

【００１９】本実施例の圧電トランスは基本（１次）振
動モードを用いたものであり、図１に示すように、圧電
トランス素子１０は、両面粘着テープ３０（図１（ａ）
において、破線で示す）で貼着されて基板２０に支持固
定されている。両面粘着テープ３０は、厚み０．３ｍｍ
〜０．５ｍｍのものが用いられ、圧電トランス素子１０
の長さ方向の中心位置すなわちノード点の位置を中心に
所定の幅で、圧電トランス素子１０の幅方向の両端縁部
に亘って貼着されている。

【００２０】つまり、本実施例では、圧電トランス素子
１０を基板２０に支持固定する支持部材として、従来の
ゴム状あるいはゲル状の接着剤に代えて両面粘着テープ
３０が用いられている。支持部材以外の構成について
は、従来の図６で説明したものと同様の構成であり、そ
の説明を省略する。

【００２１】両面粘着テープ３０は、不織布、発泡ブチ
ルゴム、発泡ポリエチレン、ポリエステルフィルム等か
らなる基材の両面にアクリル系等の粘着剤が貼付けられ
た柔軟性のあるものが用いられる。なお、両面粘着テー
プ３０の材質、厚み、幅、長さ等は、振動への影響、接
着強度等を考慮して適宜選定される。

【００２２】そして、圧電トランス素子１０の基板２０
上への支持固定は、圧電トランス素子１０のノード点の
位置に、所定形状の両面粘着テープ３０を貼付け、しか
る後、該両面テープ３０を基板２０の所定の位置に押付
けるように貼付けて行われる。あるいは、両面粘着テー
プ３０を基板２０の所定の位置に貼付けた後、圧電トラ
ンス素子１０を両面粘着テープ３０に押付けるように貼
付けして行われる。

【００２３】本実施例の構成においては、圧電トランス
素子１０は両面粘着テープ３０により基板２０に貼着さ
れて支持固定されており、所定の高さかつ所定の面積で
安定に支持固定されているので、振動の抑圧や接着強度
のばらつきを大幅に低減できる。したがって、電気的特
性及び耐衝撃性に優れた圧電トランスを得ることができ
る。

【００２４】さらに、両面粘着テープ３０を貼り付ける
という簡単な作業で圧電トランス素子１０を基板２０に
支持固定することができるので、圧電トランス素子１０
の支持固定のコストを大幅に低減できる。

【００２５】なお、上記実施例では単板の圧電板で構成
された圧電トランス素子で説明したが、多層構成の圧電
板を用い各層の入出力電極を端面で交互に接続した積層
構成の圧電トランス素子であってもよい。

【００２６】また、圧電トランス素子を載置する基板
は、入出力用の端子電極以外に入出力信号処理回路が形
成されたものであってもよく、インバータ回路装置の回
路基板であってもよい。

【００２７】次に、不織布の基材とアクリル系粘着剤か
らなる両面粘着テープを用いた上記構成の圧電トランス
で、両面粘着テープ幅Ｗを変えた場合の効率及び昇圧比
の測定結果を図２及び図３に示す。図２及び図３は、圧
電トランス素子の長さＬに対する両面粘着テープの幅Ｗ
の比Ｗ／Ｌと圧電トランス素子をスポンジ上に置いただ
けのフリーな状態を基準とした効率及び昇圧比の関係を
示す図である。

【００２８】図２及び図３に示すように、効率及び昇圧
比は、両面粘着テープの幅Ｗが大きくなるにつれて低下
するが、Ｗ／Ｌが１／２以下であれば、実用的な基準化
効率及び基準化昇圧比を０．９５以上とすることができ
る。

【００２９】また、Ｗ／Ｌを１／１０以上とすれば、所
望の接着強度及び安定な支持を得ることが確認できた。

【００３０】本発明の第２実施例に係る圧電トランスの
構造を図４に示す。図４（ａ）は圧電トランスの平面
図、図４（ｂ）は側面図である。

【００３１】本実施例の圧電トランスは２次縦振動モー
ドを用いたものであり、図４に示すように、圧電トラン
ス素子１０は、長さ方向の２箇所で両面粘着テープ３０
で貼着されて基板２０に支持固定されている。両面粘着
テープ３０は、圧電トランス素子１０のノード点となる
長さ方向の両端から１／４（λ／４）の位置を中心に所
定の幅で、圧電トランス素子１０の幅方向の両端縁部に
亘って貼着されている。

【００３２】本実施例の構成においては、圧電トランス
素子１０は線対象な２箇所で支持されており、両面粘着
テープ３０の幅を狭くしても安定な支持を得ることがで
き、両面粘着テープ３０の幅は接着強度を考慮して設定
され、２つの合計の幅は圧電トランス素子１０の長さの
１／１０（１つの幅は１／２０）以上とするのが望まし
い。

【００３３】図５は本実施例の第３実施例に係る圧電ト
ランスの平面図である。本実施例の圧電トランスは第２
実施例と同様に２次振動モードを用いたものであり、圧
電トランス素子１０はノード点位置の幅方向の両端縁部
の４箇所で両面粘着テープ３０により貼着されて基板２
０に支持固定されている。このように、両面粘着テープ
３０は幅方向の両端縁部に亘って貼着される必要はな
く、基板２０の回路パターン等を考慮して、その形状、
貼着位置等が設定される。

【００３４】なお、上記各実施例のように、ノード点に
対応する位置で支持固定するのが望ましいが、両面粘着
テープの貼着位置はノード点に限定されるものではな
く、電気的特性と実装の形態等との関係でノード点以外
の位置としてもよい。

【００３５】また、３次振動モード以上の圧電トランス
素子の場合は、必ずしもノード点の全ての位置で支持す
る必要はなく、長さ方向の両端からλ／４の位置のみで
支持固定するようにしてもよい。

【００３６】また、他の構成についても本実施例に限定
されるものではなく、例えば、入力電極引出部はリード
線がはんだつけされる部分にのみ形成されたものでもよ
く、また、電気的接続手段もリード線である必要はな
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
トランスによれば、圧電トランス素子は両面粘着テープ
により基板に貼着されて支持固定され、所定の高さかつ
所定の面積で安定に支持固定することができるので、振
動の抑圧や接着強度のばらつきを大幅に低減できる。し
たがって、電気的特性及び耐衝撃性に優れた圧電トラン
スを得ることができる。

【００３８】さらに、両面粘着テープを貼り付けるとい
う簡単な作業で圧電トランス素子を基板に支持固定する
ことができるので、圧電トランス素子の支持固定のコス
トを大幅に低減できる。

【００３９】また、両面粘着テープの幅を圧電トランス
素子の長さの１／１０〜１／２とし、ノード点を中心と
して貼着すれば、振動の抑圧による昇圧比等の電気的特
性の低下を所望の値以内とすることができる。

【００４０】したがって、本発明によれば、安定にかつ
確実に支持固定され、特性バラツキが小さくかつ電気的
特性及び耐衝撃性の良好な安価な圧電トランスを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例に係る圧電トラン
スの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図２】第１実施例の構成での両面粘着テープの幅と効
率の関係を示す図である。

【図３】第１実施例の構成での両面粘着テープの幅と昇
圧比の関係を示す図である。

【図４】（ａ）は本発明の第２実施例に係る圧電トラン
スの平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る圧電トランスの平面
図である。

【図６】（ａ）は従来の圧電トランスの平面図、（ｂ）
は（ａ）の側面図である。

【符号の説明】

１ 圧電板 ２ 入力電極 ２ａ 入力電極引出部 ３ 出力電極 ５ リード線 １０ 圧電トランス素子 ２０ 基板 ２２、２３ 端子電極 ３０ 両面粘着テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高塚 暁輝 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 門田 道雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電板に入力電極と出力電極が形成され
   た圧電トランス素子が支持部材を介して基板上に支持さ
   れてなる圧電トランスであって、 前記支持部材は両面粘着テープであり、かつ、圧電トラ
   ンス素子の主面と前記基板との間の少なくとも一部に介
   装されていることを特徴とする圧電トランス。
2. 【請求項２】 前記両面粘着テープが圧電トランス素子
   の長さの１／１０〜１／２の幅で、ノード点を中心とし
   て貼着さ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。