JPH09266333A - Piezo-electric transformer and its manufacture - Google Patents

Piezo-electric transformer and its manufacture

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JPH09266333A
JPH09266333A JP8074099A JP7409996A JPH09266333A JP H09266333 A JPH09266333 A JP H09266333A JP 8074099 A JP8074099 A JP 8074099A JP 7409996 A JP7409996 A JP 7409996A JP H09266333 A JPH09266333 A JP H09266333A
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electrode
piezoelectric
thin film
piezoelectric body
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隆之 猪井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the wear out resistance of a thick electrode area near a node point while maintaining the separation resistant properties of a surface electrode and a piezo-electric body in a piezo-electric transformer in structure in which the area near the node point of vibration out of an electrode on the surface of a transformer device is arranged to be thicker than the other electrode portion. SOLUTION: The formation of an electrode consists of a first process which provides thick conductive projections 21 and 31 having a high degree of wear out resistance and a second process which forms thin conductive thin films 20 and 30 which cover the projection and their surrounding areas. Or the conductive thin films 20 and 30 having a lower degree of wear out resistance are formed at first and then preferably, a thick projection having a higher degree of wear out resistance be formed near the node point of vibration on these thin films. Low temperature baking is employed for a conductive paste so as to form the thin films 20 and 30. The projections 21 and 31 are formed by baking the conductive paste at a high temperature or by fixedly mounting a metal small piece with plating or a conductive bonding agent.

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、例えば高電圧電源
装置などに用いられる圧電トランス及びその製造方法に
関し、特に、圧電板表面に形成する電極(以下、表面電
極と記す)の形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer used in, for example, a high voltage power supply device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a method for forming an electrode (hereinafter referred to as a surface electrode) formed on the surface of a piezoelectric plate. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電トランスは、薄板状圧電体の主面上
に入力電極と出力電極とを形成してなるトランス素子に
対し、その主面上の入力電極を介して外部から交流電圧
を印加し、振動させ、振動の結果圧電体に生じる電圧を
出力電極から取り出す構造の振動子の一種である。圧電
体の主面上に形成される入、出力用の表面電極は、圧
電体の振動を阻害しないこと、振動や外力によって磨
耗が起らないこと及び、圧電体からの剥離などが生じ
ないこと、などの条件を備えていなければならない。
2. Description of the Related Art Piezoelectric transformers apply an AC voltage from the outside to a transformer element in which an input electrode and an output electrode are formed on a main surface of a thin plate-shaped piezoelectric body via the input electrode on the main surface. It is a kind of vibrator having a structure in which a voltage generated in a piezoelectric body as a result of vibration is taken out from an output electrode. The input and output surface electrodes formed on the main surface of the piezoelectric body should not interfere with the vibration of the piezoelectric body, should not be worn by vibration or external force, and should not be peeled off from the piezoelectric body. , Etc. must be provided.

【0003】表面電極が具備すべき上記の条件に対し
て、振動に対する阻害度を低減することを目的とした電
極形成方法の一つが、実開昭60ー40124号公報に
開示されている。上記公報記載の圧電振動子では、圧電
体に形成する表面電極のうち圧電体のメイン振動のノー
ド近傍の部分だけを他の部分より厚くして、電極全体を
厚くした場合よりも電極の重量を減らすことによって、
電極による振動の阻害を軽減している。このような電極
を形成するには、先ず、圧電体の所定の部分(この部分
は、形成すべき電極全体に相当し、圧電体の振動のノー
ド点を含む)に、電極用の銀ペーストをスクリーン印刷
する。次いで、上記スクリーン印刷された銀ペースト膜
中の振動のノード点に相当する部分に、再度、適当な形
状で導電性ペーストを印刷する。つまり、振動のノード
点とその近傍部分は、二度印刷されることになる。その
後、全体を一度に焼成して、電極を形成する。このよう
にして、重ね印刷されたノード点とその近傍部分は厚
く、その他の電極部分は薄いという構造の表面電極が形
成される。
One of the electrode forming methods for reducing the degree of inhibition against vibration against the above-mentioned conditions that the surface electrode should have is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-40124. In the piezoelectric vibrator described in the above publication, of the surface electrodes formed on the piezoelectric body, only the portion near the node of the main vibration of the piezoelectric body is made thicker than the other portions, and the weight of the electrode is made smaller than in the case where the entire electrode is thickened. By reducing
The inhibition of vibration by the electrode is reduced. In order to form such an electrode, first, a silver paste for an electrode is applied to a predetermined portion of the piezoelectric body (this portion corresponds to the entire electrode to be formed and includes node points of vibration of the piezoelectric body). Screen print. Next, the conductive paste is printed again in an appropriate shape on the portion corresponding to the node point of the vibration in the screen-printed silver paste film. In other words, the vibration node point and its vicinity are printed twice. Then, the whole is baked at once to form an electrode. In this way, the surface electrode having a structure in which the overprinted node points and the vicinity thereof are thick and the other electrode portions are thin is formed.

【0004】一方、上記表面電極が具備すべき条件のう
ちの、振動や外力による圧電体からの難剥離性を満たす
ために、電極と圧電体との接合強度を向上させることを
目的とした発明が、特開平5ー335861号公報に開
示されている。この公報記載の電極形成方法によれば、
圧電体の主面上の電極を形成すべき部分に銀ペーストを
スクリーン印刷し、その後、大気中において520〜5
80℃の比較的低温で焼成して、電極を形成する。この
方法では、銀ペーストは従来、650〜700℃程度の
比較的高温で焼成するのが一般的であるところを、それ
よりも低い温度で焼成することによって焼成後の電極中
に多数のポアを生じさせ、そのポアのアンカー効果で表
面電極と圧電体との接合強度を向上させている。
On the other hand, the invention aimed at improving the bonding strength between the electrode and the piezoelectric body in order to satisfy the difficult peeling property from the piezoelectric body due to vibration or external force among the conditions that the surface electrode should have. Is disclosed in JP-A-5-335861. According to the electrode forming method described in this publication,
The silver paste is screen-printed on the portion where the electrode is to be formed on the main surface of the piezoelectric body, and then 520-5 in the atmosphere.
The electrode is formed by firing at a relatively low temperature of 80 ° C. In this method, the silver paste is conventionally generally fired at a relatively high temperature of about 650 to 700 ° C., but by firing at a temperature lower than that, a large number of pores are formed in the fired electrode. The anchor effect of the pores improves the bonding strength between the surface electrode and the piezoelectric body.

【0005】ところで、これまでの説明は飽くまでも、
圧電トランスをトランス素子単独で見たときのものであ
る。しかし、圧電トランスを実用に供するには、外部の
回路とトランス素子表面の電極との接続や、他の回路素
子とトランス素子との絶縁などが必要になり、そのため
に一般的には、トランス素子を外部との接続用端子を備
えるパッケージ内に収納するなど、所謂、実装構造が必
要になる。そして、そのような実装された圧電トランス
には、上述した表面電極による振動の阻害、換言すれば
トランス素子自体に内包される阻害要因に加えて、実装
構造による振動阻害の問題がある。このような実装構造
に起因する振動の阻害、特に、パッケージ側のリード端
子とトランス素子側の表面電極との接触による振動の阻
害改善を目的の一つとする圧電トランスの実装方法が、
この出願発明の譲受人と同一の譲受人による特願平7ー
39912号に記載されている。この発明によるばね接
点構造を用いた圧電トランスの分解斜視図を、図6に示
す。又、断面図を、図7に示す。図7は、図6中のAー
A切断線で切ったときの断面を示す。
By the way, even if you get tired of the explanation so far,
This is a view of the piezoelectric transformer viewed from the transformer element alone. However, in order to put the piezoelectric transformer into practical use, it is necessary to connect an external circuit to an electrode on the surface of the transformer element and to insulate the transformer element from other circuit elements. A so-called mounting structure is required, such as housing the package in a package having a terminal for connection with the outside. Further, such a mounted piezoelectric transformer has a problem of vibration inhibition due to the mounting structure, in addition to the above-described inhibition of vibration due to the surface electrode, in other words, an inhibiting factor included in the transformer element itself. Inhibition of vibration caused by such a mounting structure, in particular, a method of mounting a piezoelectric transformer for the purpose of improving the inhibition of vibration due to contact between the lead terminal on the package side and the surface electrode on the transformer element side,
It is described in Japanese Patent Application No. 7-39912 by the same assignee as the assignee of the invention of this application. FIG. 6 shows an exploded perspective view of a piezoelectric transformer using the spring contact structure according to the present invention. A sectional view is shown in FIG. FIG. 7 shows a cross section taken along the line AA in FIG.

【0006】図6,7を参照して、圧電トランス素子5
1が、上部ケース41Aと下部ケース41Bとに囲まれ
る空間内に収納されている。トランス素子51の上面に
は長手方向の両端側にそれぞれ位置する二つの入力電極
52Aと、中央に位置するストライプ状の出力電極53
Aの計三つの表面電極が独立に形成されている。トラン
ス素子51の下面には、上面の各電極に対向する位置毎
に、計三つの表面電極が形成されている。上部ケース4
1Aにはその側壁から水平方向に、トランス素子51の
上側の入力電極52Aの中心迄、上部リード端子42A
が伸びている。そして、先端付近でトランス素子51側
にV字状に折り曲げられ、接点部54Aで入力電極52
Aに接している。同様に、下部ケース41Bの側壁から
は下部リード端子42Bが、トランス素子51の下面側
の入力電極52Bの中心迄水平に伸び、先端が折り曲げ
られて、接点部54Bで入力電極52Bに接している。
上下のリード端子42A,42Bはそれぞれ、例えば錫
めっきを施したりん青銅の板材などを加工したもので、
ばね性を持ち、上下のケース41A,41Bの側壁にこ
れを内外に貫通するようにして、インサートモールド工
法によって埋め込まれている。側壁の外部に延在する部
分が、外部との接続部分となる。このような構造の上部
リード端子および下部リード端子が、トランス素子51
のもう一方の入力電極および出力電極にも設けられてい
る。
Referring to FIGS. 6 and 7, the piezoelectric transformer element 5
1 is stored in the space surrounded by the upper case 41A and the lower case 41B. On the upper surface of the transformer element 51, two input electrodes 52A located at both ends in the longitudinal direction and a stripe-shaped output electrode 53 located in the center.
A total of three surface electrodes A are formed independently. A total of three surface electrodes are formed on the lower surface of the transformer element 51 at positions facing the respective electrodes on the upper surface. Upper case 4
1A horizontally from its side wall to the center of the upper input electrode 52A of the transformer element 51, and the upper lead terminal 42A.
Is growing. Then, it is bent in a V shape toward the transformer element 51 side near the tip, and the input electrode 52 is bent at the contact portion 54A.
I am in contact with A. Similarly, the lower lead terminal 42B extends horizontally from the side wall of the lower case 41B to the center of the input electrode 52B on the lower surface side of the transformer element 51, and the tip is bent to contact the input electrode 52B at the contact portion 54B. .
The upper and lower lead terminals 42A and 42B are respectively formed by processing a tin-plated phosphor bronze plate material,
It has spring properties and is embedded by the insert molding method so as to penetrate through the side walls of the upper and lower cases 41A and 41B in and out. The portion extending to the outside of the side wall is the connecting portion with the outside. The upper lead terminal and the lower lead terminal having such a structure are the transformer element 51.
Is also provided on the other input electrode and output electrode.

【0007】このようなパッケージを用いると、トラン
ス素子の振動を阻害することのない接点(トランス素子
の表面電極とパッケージ側のリード端子との接点)構造
が得られるのみならず、トランス自体の組立ての容易性
や他の回路素子と共に高圧電源装置などを実現するとき
の実装性にも優れた圧電トランスが実現できる。
When such a package is used, not only a contact structure (contact between the surface electrode of the transformer element and a lead terminal on the package side) which does not hinder the vibration of the transformer element can be obtained, but also the transformer itself is assembled. It is possible to realize a piezoelectric transformer that is excellent in ease of mounting and mountability when realizing a high-voltage power supply device together with other circuit elements.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、圧電
トランスにおいては、トランス素子に形成された表面電
極やパッケージに収納した場合の実装構造がトランス素
子の振動を阻害しないこと及び、トランス素子の振動や
外力によって表面電極の磨耗や圧電体からの剥離などが
生じないことが重要である。そして、上述した三つの発
明によれば、それぞれ、表面電極による振動阻害の防止
(実開昭60ー40124号公報)、表面電極の圧電体
からの難剥離性の向上(特開平5ー335861号公
報)及び、実装構造による振動の阻害防止(特願平7ー
39912号)が実現できる。更に、上記三つの発明を
組み合せることによって、ばね性を示すリード端子を持
つパッケージに収納された圧電トランスであって、トラ
ンス素子の表面電極や実装構造による振動の阻害がな
く、しかも、表面電極と圧電体との接合強度に優れた圧
電トランスを得られるものと期待できる。
As described above, in the piezoelectric transformer, the surface electrode formed on the transformer element and the mounting structure when housed in the package do not hinder the vibration of the transformer element, and It is important that the surface electrode does not wear or peel off from the piezoelectric body due to vibration or external force. Further, according to the above-mentioned three inventions, respectively, prevention of vibration inhibition by the surface electrode (Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-40124) and improvement of difficulty of peeling of the surface electrode from the piezoelectric body (Japanese Patent Laid-Open No. 3-335861). And the prevention of vibration inhibition due to the mounting structure (Japanese Patent Application No. 7-39912). Further, by combining the above three inventions, a piezoelectric transformer housed in a package having a lead terminal exhibiting a spring property, wherein the vibration is not hindered by the surface electrode of the transformer element or the mounting structure, It can be expected that a piezoelectric transformer having excellent bonding strength between the piezoelectric body and the piezoelectric body can be obtained.

【0009】しかし、そのような、三つの発明を組み合
せて得られる、ばね性リード端子を持つパッケージに収
納、実装された構造の圧電トランスには、表面電極の耐
磨耗性の問題が残る。以下にその説明を行う。
However, the piezoelectric transformer having a structure in which it is housed and mounted in a package having a spring type lead terminal, which is obtained by combining the three inventions, still has a problem of abrasion resistance of surface electrodes. The description is given below.

【0010】先ず、実開昭60ー40124号公報に開
示された電極形成方法で、ノード点近傍の電極厚さを他
の部分の電極厚さより厚く形成しようとするとき、始め
に電極全体に相当する部分に導電性ペーストをスクリー
ン印刷して乾燥させ、次に、この導電性ペースト膜上の
振動のノード点に相当する部分に再度導電性ペーストを
スクリーン印刷し、その後、全体を焼成して表面電極を
一度に形成する。この方法によれば、ノード点近傍の厚
い導電性ペースト膜と他の部分の薄い導電性ペースト膜
とで、焼成条件が同一になる。ところで、圧電トランス
の特性からは電極用ペースト膜の焼成温度を低くする方
が有利である。焼成温度が高いと、焼成後の表面電極と
圧電体との接合強度が低下し、電極の剥離が起り易くな
るからである。一方、電極の耐磨耗性の点からは、焼成
温度を高くして焼成状態を進める方が有利である。つま
り、表面電極の難剥離性と耐磨耗性とは焼成温度に関し
てトレードオフになり、一つの焼成温度で両者を両立さ
せることは困難である。
First, in the electrode forming method disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-40124, when it is attempted to form the electrode thickness in the vicinity of the node point to be thicker than the electrode thickness in other portions, first, the entire electrode is made equivalent. The conductive paste is screen-printed on the part to be dried and then the conductive paste is screen-printed again on the part corresponding to the node point of the vibration on the conductive paste film, and then the whole is baked to surface. The electrodes are formed at once. According to this method, the firing conditions are the same for the thick conductive paste film near the node point and the thin conductive paste film in other portions. From the characteristics of the piezoelectric transformer, it is more advantageous to lower the firing temperature of the electrode paste film. This is because when the firing temperature is high, the bonding strength between the surface electrode and the piezoelectric body after firing is lowered, and the electrode is likely to peel. On the other hand, from the viewpoint of wear resistance of the electrode, it is advantageous to raise the firing temperature to advance the firing state. That is, there is a trade-off between the difficult peeling property and the abrasion resistance of the surface electrode with respect to the firing temperature, and it is difficult to make both of them compatible with one firing temperature.

【0011】次に、特開平5ー335861号公報にお
いては、表面電極と圧電体との接合強度を向上させるた
めに、電極用導電性ペーストの焼成温度を通常より下
げ、焼成状態を抑制して焼成後の電極をポーラスな状態
にする。このようにすれば、表面電極の難剥離性は向上
するが、電極の焼成が不十分であるので、結局は上述し
た電極形成方法におけると同様に、パッケージ側のばね
性リード端子との接点部分の電極磨耗が生じ易くなる。
Next, in JP-A-5-335861, in order to improve the bonding strength between the surface electrode and the piezoelectric body, the firing temperature of the conductive paste for electrodes is lowered than usual to suppress the firing state. The electrode after firing is made porous. By doing so, the peeling resistance of the surface electrode is improved, but since the firing of the electrode is insufficient, after all, as in the electrode forming method described above, the contact portion with the spring-like lead terminal on the package side Wear of the electrodes is likely to occur.

【0012】特願平7ー39912号に記載されたよう
な、ばね接点構造の圧電トランスにおいては、パッケー
ジ側のリード端子とトランス素子の表面電極との接点を
トランス素子の振動のノード点に位置するようにして、
表面電極とリード端子との接触による電極の磨耗を小さ
くするようにしている、しかし、上記のノード点は、長
手方向の振動におけるノード点であって、厚さ方向を考
えると、上記ノード点すなわち接点の部分でも、厚さ方
向には振動しているのである。このため、長時間の駆動
の最中に、電極が磨耗する危険がある。又、接点は固定
接点ではないので、外部から振動が加わった場合に接点
部に摺動が表われ、やはり電極が磨耗する危険がある。
In a piezoelectric transformer having a spring contact structure as described in Japanese Patent Application No. 7-39912, the contact between the lead terminal on the package side and the surface electrode of the transformer element is located at the node point of the vibration of the transformer element. So that
The wear of the electrode due to the contact between the surface electrode and the lead terminal is made small.However, the above-mentioned node point is a node point in the vibration in the longitudinal direction. Even at the contact point, it vibrates in the thickness direction. Therefore, there is a risk that the electrodes may be worn during long-time driving. Further, since the contact is not a fixed contact, when vibration is applied from the outside, the contact may slide and the electrode may be worn.

【0013】従って本発明は、トランス素子に形成され
る表面電極のうち振動のノード点近傍の厚さだけを他の
電極部分より厚くした構造の圧電トランスを製造する方
法であって、特に、上記ノード点近傍の厚い電極部分に
おける耐磨耗性を、表面電極と圧電体との難剥離性を確
保しつつ、向上させ得る製造方法を提供することを目的
とするものである。
Accordingly, the present invention is a method for manufacturing a piezoelectric transformer having a structure in which only the thickness of the surface electrodes formed on the transformer element in the vicinity of the node point of vibration is made thicker than the other electrode portions. An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of improving abrasion resistance in a thick electrode portion near a node point while ensuring difficult peeling between a surface electrode and a piezoelectric body.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電トランス
は、長板状の圧電体を長手方向に亘って、外部から交流
電圧を与えられて前記圧電体に振動を生じさせる少くと
も一つ以上の駆動領域と、前記振動に応じて電圧を生じ
る少くとも一つ以上の発電領域に区分し、圧電体の前記
各各の領域の表面に、前記交流電圧を与えるための入力
電極又は前記圧電体に生じた電圧を取り出すための出力
電極を設けてなる圧電トランスにおいて、前記各各の電
極は、前記圧電体に生じる振動のノード点とその近傍に
形成された耐磨耗度の高い厚い導電性の突起と、前記突
起とその周辺とを覆う耐磨耗度の低い薄い導電性の薄膜
とからなることを特徴とする。
A piezoelectric transformer according to the present invention is provided with at least one or more of a long plate-shaped piezoelectric body which is oscillated by being applied with an AC voltage from the outside over the longitudinal direction. Drive region and at least one or more power generation regions that generate a voltage according to the vibration, and the input electrode or the piezoelectric body for applying the AC voltage to the surface of each region of the piezoelectric body. In a piezoelectric transformer provided with an output electrode for taking out a voltage generated in each of the electrodes, each of the electrodes is formed of a thick conductive layer having high abrasion resistance formed at and around a node point of vibration generated in the piezoelectric body. And a thin conductive thin film having a low degree of wear resistance and covering the protrusion and the periphery thereof.

【0015】上記の圧電トランスは、長板状の圧電体を
長手方向に亘って、外部から交流電圧を与えられて前記
圧電体に振動を生じさせる少くとも一つ以上の駆動領域
と、前記振動に応じて電圧を生じる少くとも一つ以上の
発電領域に区分し、圧電体の前記各各の領域の表面に、
前記交流電圧を与えるための入力電極又は前記圧電体に
生じた電圧を取り出すための出力電極を設ける電極形成
工程を含む圧電トランスの製造方法において、前記電極
形成工程が、前記圧電体に生じる振動のノード点とその
近傍に、耐磨耗度の高い厚い導電性の突起を設ける第1
の工程と、前記突起とその周辺とを覆う、耐磨耗度の低
い薄い導電性の薄膜を形成する第2の工程とを含むこと
を特徴とする製造方法により製造される。
The above-mentioned piezoelectric transformer has at least one drive region which causes an external AC voltage to generate vibration in the piezoelectric body over the longitudinal direction of the long plate-shaped piezoelectric body, and the vibration. Is divided into at least one or more power generation regions that generate a voltage according to, and on the surface of each of the regions of the piezoelectric body,
In a method of manufacturing a piezoelectric transformer including an electrode forming step of providing an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for taking out a voltage generated in the piezoelectric body, the electrode forming step includes Providing thick conductive protrusions with high abrasion resistance at and around the node point 1
And a second step of forming a thin conductive thin film having a low degree of abrasion resistance and covering the protrusion and the periphery thereof, and are manufactured by the manufacturing method.

【0016】前記第1の工程では、銀粒子を含む銀ペー
スト層を厚く形成した後、温度700℃以上、740℃
以下で焼成し、前記第2の工程では、銀粒子を含む銀ペ
ースト層を薄く形成した後、温度600℃以上、640
℃以下で焼成することにより電極が形成される。
In the first step, after forming a thick silver paste layer containing silver particles, the temperature is 700 ° C. or higher and 740 ° C.
In the second step, a silver paste layer containing silver particles is thinly formed, and then baked at a temperature of 600 ° C. or higher and 640.
An electrode is formed by firing at a temperature of not higher than ° C.

【0017】或いは、前記第1の工程では、銀・パラジ
ウム粒子を含む銀・パラジウムペースト層を厚く形成し
た後、温度830℃以上、870℃以下で焼成し、前記
第2の工程では、銀・パラジウム粒子を含む銀・パラジ
ウムペースト層を薄く形成した後、温度700℃以上、
740℃以下で焼成することにより、電極が形成され
る。
Alternatively, in the first step, after the silver / palladium paste layer containing silver / palladium particles is formed thickly, it is baked at a temperature of 830 ° C. or higher and 870 ° C. or lower, and in the second step, silver / palladium paste layer is formed. After thinly forming a silver / palladium paste layer containing palladium particles, the temperature is 700 ° C or higher,
The electrode is formed by firing at 740 ° C. or lower.

【0018】又、本発明の圧電トランスは、長板状の圧
電体を長手方向に亘って、外部から交流電圧を与えられ
て前記圧電体に振動を生じさせる少くとも一つ以上の駆
動領域と、前記振動に応じて電圧を生じる少くとも一つ
以上の発電領域に区分し、圧電体の前記各各の領域の表
面に、前記交流電圧を与えるための入力電極又は前記圧
電体に生じた電圧を取り出すための出力電極を設けてな
る圧電トランスにおいて、前記各各の電極は、前記圧電
体に生じる振動のノード点を含む部分に形成された耐磨
耗度の低い薄い導電性の薄膜と、前記薄膜上の前記ノー
ド点とその近傍に形成された耐磨耗度の高い厚い導電性
の突起とからなることを特徴とする。
Further, the piezoelectric transformer of the present invention has at least one or more driving regions which are provided with an AC voltage from the outside and generate vibrations in the piezoelectric body over the longitudinal direction of the long plate-shaped piezoelectric body. , The voltage generated in the input electrode or the piezoelectric body for applying the AC voltage to the surface of each region of the piezoelectric body, which is divided into at least one power generation region that generates a voltage according to the vibration In the piezoelectric transformer provided with an output electrode for taking out, each of the electrodes is a thin conductive thin film having a low degree of wear resistance formed in a portion including a node point of vibration generated in the piezoelectric body, It is characterized by comprising the node point on the thin film and a thick conductive projection having a high degree of abrasion resistance formed in the vicinity thereof.

【0019】上記の圧電トランスは、長板状の圧電体を
長手方向に亘って、外部から交流電圧を与えられて前記
圧電体に振動を生じさせる少くとも一つ以上の駆動領域
と、前記振動に応じて電圧を生じる少くとも一つ以上の
発電領域に区分し、圧電体の前記各各の領域の表面に、
前記交流電圧を与えるための入力電極又は前記圧電体に
生じた電圧を取り出すための出力電極を設ける電極形成
工程を含む圧電トランスの製造方法において、前記電極
形成工程が、前記圧電体に生じる振動のノード点を含む
部分に、耐磨耗度の低い薄い導電性の薄膜を形成する第
1の工程と、前記薄膜上の前記ノード点とその近傍に、
耐磨耗度の高い厚い導電性の突起を形成する第2の工程
とを含むことを特徴とする製造方法により製造される。
The above-mentioned piezoelectric transformer has at least one or more drive regions that generate an oscillation in the piezoelectric body when an AC voltage is applied from the outside over the longitudinal direction of the long plate-shaped piezoelectric body, and the vibration. Is divided into at least one or more power generation regions that generate a voltage according to, and on the surface of each of the regions of the piezoelectric body,
In a method of manufacturing a piezoelectric transformer including an electrode forming step of providing an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for taking out a voltage generated in the piezoelectric body, the electrode forming step includes A first step of forming a thin conductive thin film having a low degree of abrasion resistance in a portion including a node point, and the node point on the thin film and the vicinity thereof,
And a second step of forming a thick conductive protrusion having a high degree of abrasion resistance.

【0020】前記第1の工程では、金属粒子を含む導電
性ペースト層を厚く形成した後、焼成を行い、前記第2
の工程では、前記突起を形成すべき部分以外の部分をマ
スクして、前記突起を形成すべき部分に金、ニッケル及
びクロムのいずれかのめっきを施すことにより電極が形
成される。
In the first step, the conductive paste layer containing metal particles is thickly formed and then fired, and then the second step is performed.
In the step (1), an electrode is formed by masking a portion other than the portion where the protrusion is to be formed and plating the portion where the protrusion is to be formed with gold, nickel or chromium.

【0021】或いは、前記第1の工程では、金属粒子を
含む導電性ペースト層を厚く形成した後、焼成を行い、
前記第2の工程では、前記薄膜膜上の前記振動のノード
点に、金、ニッケル及びクロムのいずれこかの小片を導
電性接着剤により固着することにより電極が形成され
る。
Alternatively, in the first step, after the conductive paste layer containing metal particles is formed thick, firing is performed,
In the second step, an electrode is formed by fixing a small piece of gold, nickel, or chromium to a node point of the vibration on the thin film with a conductive adhesive.

【0022】本発明によれば、表面電極のうち振動のノ
ード点とその近傍のみを厚くする。従って、電極による
振動の阻害は小さい。しかも、ノード点付近の厚い部分
(突起)の耐磨耗度を高くしているので、この部分の耐
磨耗性は、高い。一方、ノード点付近以外の薄い部分
は、比較的低温で焼成することにより完全な焼成状態に
はしないので、圧電体との接合強度は高い。
According to the present invention, only the vibration node point and its vicinity of the surface electrode are thickened. Therefore, the inhibition of vibration by the electrodes is small. Moreover, since the wear resistance of the thick portion (protrusion) near the node point is high, the wear resistance of this portion is high. On the other hand, since the thin portion other than the vicinity of the node point is not completely fired by firing at a relatively low temperature, the bonding strength with the piezoelectric body is high.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、本発明の幾つかの実施の形
態について、図面を参照して説明する。
Next, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態による圧電トランスの製造プロセスを示
す図である。本実施の形態では、図1に示す製造プロセ
スによって、図2にその斜視図を示す圧電トランス素子
1を作製し、図3に断面図を示すばね接点構造のリード
端子を持つパッケージに収納し、実装して、パッケージ
入りの圧電トランス40を得た。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a piezoelectric transformer according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the piezoelectric transformer element 1 whose perspective view is shown in FIG. 2 is manufactured by the manufacturing process shown in FIG. 1, and is housed in a package having a lead terminal of a spring contact structure whose sectional view is shown in FIG. After mounting, a packaged piezoelectric transformer 40 was obtained.

【0025】始めに図2を参照して、この図に示すトラ
ンス素子1は、長板状の圧電セラミック板10の上面
に、二つの入力電極20,20と一つの出力電極30の
計三つの表面電極を備えている。入力電極20,20は
それぞれ、セラミック板10の長手方向の両端側に、広
い面積をもって形成されている。出力電極30は、セラ
ミック板10の長手方向の中央に、二つの入力電極2
0,20に挟まれて、幅方向に延びる帯状に設けられて
いる。入力電極20,20及び出力電極30のそれぞれ
は、各電極毎の中央に、平面形状正方形の小さな接点突
起21,21,31を有している。それぞれの接点突起
の位置は、トランス素子1の長手方向の振動のノード点
に当る。トランス素子1の下面にも、図示はされていな
いが、上面の電極に対向する位置毎に、中央に接点突起
を持つ計三つの表面電極が形成されている。尚、セラミ
ック板10のうち入力電極20が形成された領域は通
常、駆動部2と呼ばれ、入力電極20と出力電極30と
の間の領域は、発電部3と呼ばれる。
First, referring to FIG. 2, the transformer element 1 shown in this figure has a total of three input electrodes 20, 20 and one output electrode 30 on the upper surface of a long plate-shaped piezoelectric ceramic plate 10. It has a surface electrode. The input electrodes 20 and 20 are formed on both ends of the ceramic plate 10 in the longitudinal direction with a large area. The output electrode 30 has two input electrodes 2 at the center of the ceramic plate 10 in the longitudinal direction.
It is sandwiched between 0 and 20 and provided in a strip shape extending in the width direction. Each of the input electrodes 20 and 20 and the output electrode 30 has a small contact protrusion 21, 21, 31 having a square planar shape at the center of each electrode. The position of each contact protrusion corresponds to the node point of the longitudinal vibration of the transformer element 1. Although not shown in the figure, the lower surface of the transformer element 1 also has a total of three surface electrodes having a contact protrusion in the center at each position facing the electrode on the upper surface. The region of the ceramic plate 10 where the input electrode 20 is formed is usually called the drive unit 2, and the region between the input electrode 20 and the output electrode 30 is called the power generation unit 3.

【0026】本発明者は、図2に示す圧電トランス素子
1を、以下のようにして作製した。先ず、圧電性セラミ
ック粉末(商品名NEPEC8:(株)トーキン)を用
い、幅10.0mm×長さ42.0mm×厚さ1.0m
mの長板状に成形・加工し、焼成してセラミック板10
を得た(図1(a))。
The present inventor manufactured the piezoelectric transformer element 1 shown in FIG. 2 as follows. First, using a piezoelectric ceramic powder (trade name: NEPEC8: Tokin Co., Ltd.), width 10.0 mm x length 42.0 mm x thickness 1.0 m
Ceramic plate 10 that is formed and processed into a long plate of m and fired
Was obtained (FIG. 1 (a)).

【0027】次に、接点突起21,21,31を形成す
べき位置に、銀ペーストをスクリーン印刷し、焼成した
(図1(b))。焼成条件は、温度700〜740℃、
時間10分間である。得られた突起は、面積1mm2
厚さ20±5μmである。
Next, silver paste was screen-printed and baked at the positions where the contact protrusions 21, 21, 31 were to be formed (FIG. 1 (b)). The firing conditions are a temperature of 700 to 740 ° C.,
The time is 10 minutes. The obtained protrusion has an area of 1 mm 2 .
The thickness is 20 ± 5 μm.

【0028】次いで、入力電極20,20及び出力電極
30を形成すべき部分に、銀ペーストをスクリーン印刷
し、焼成した(図1(c))。焼成条件は、温度600
〜640℃、時間10分間である。得られた各電極の厚
さは、5±2μmである。
Next, silver paste was screen-printed on the portions where the input electrodes 20 and 20 and the output electrode 30 were to be formed and baked (FIG. 1 (c)). The firing conditions are a temperature of 600
˜640 ° C., time 10 minutes. The thickness of each obtained electrode is 5 ± 2 μm.

【0029】この後、分極用治具を用いて、発電部3を
分極した。分極は、温度300〜350℃の空気中で電
界0.5〜0.7kV/mmを印加し、電界印加状態で
100℃まで温度を下げた後、印加している電界を切る
方法で行った。
After that, the power generation section 3 was polarized using a polarization jig. The polarization was performed by applying an electric field of 0.5 to 0.7 kV / mm in air at a temperature of 300 to 350 ° C., lowering the temperature to 100 ° C. with the electric field applied, and then cutting off the applied electric field. .

【0030】続いて、駆動部2を分極した。分極は、温
度100〜200℃のシリコーンオイル中で、電界2〜
3kV/mmを印加する方法で行った。このようにし
て、トランス素子1を得た。
Subsequently, the drive section 2 was polarized. Polarization is performed in a silicone oil at a temperature of 100 to 200 ° C. with an electric field of 2 to
It was performed by a method of applying 3 kV / mm. In this way, the transformer element 1 was obtained.

【0031】最後に、得られたトランス素子1をばね性
リード端子を備えるパッケージに収納して、図3に断面
図を示す本実施の形態のパッケージ入り圧電トランスを
完成した。本実施の形態におけるパッケージは、図7に
示した従来のパッケージ入り圧電トランスに用いられた
パッケージと同一で、上・下の各リード端子は、先端の
折れ曲った部分が、接点部43A,43Bで、トランス
素子の表面電極内に設けられた接点突起21,21,3
1にそれぞれ接触している。
Finally, the obtained transformer element 1 was housed in a package having a spring type lead terminal to complete the packaged piezoelectric transformer of the present embodiment shown in the sectional view of FIG. The package in the present embodiment is the same as the package used in the conventional packaged piezoelectric transformer shown in FIG. 7, and the upper and lower lead terminals have contact points 43A and 43B at the bent portions of the tips. Then, the contact protrusions 21, 21, 3 provided in the surface electrode of the transformer element
1 is in contact with each.

【0032】本実施の形態によるパッケージ入り圧電ト
ランスは、効率97%、昇圧比15倍の良好なトランス
特性を示した。又、接点の信頼性について評価した結
果、2000時間まで連続駆動させても問題はなかっ
た。
The packaged piezoelectric transformer according to the present embodiment showed good transformer characteristics with an efficiency of 97% and a step-up ratio of 15 times. Moreover, as a result of evaluating the reliability of the contacts, there was no problem even when continuously driven for up to 2000 hours.

【0033】次に、図4に、入力電極20,20及び出
力電極30の厚さを変えて圧電トランスの効率を測定し
た結果を示す。図4を参照して、表面電極の厚さが減少
して行くに従って効率は高くなって行くが、スクリーン
印刷法により薄い印刷膜を安定に形成できる電極の厚さ
を調べた結果、5±2μmが安定に膜形成できる限界で
あった。
Next, FIG. 4 shows the results of measuring the efficiency of the piezoelectric transformer by changing the thicknesses of the input electrodes 20, 20 and the output electrode 30. Referring to FIG. 4, although the efficiency increases as the thickness of the surface electrode decreases, the thickness of the electrode capable of stably forming a thin print film by the screen printing method was examined, and as a result, 5 ± 2 μm Was the limit for stable film formation.

【0034】また、図5に、入力電極20,20及び出
力電極30の焼成温度を変えて圧電トランスの効率を測
定した結果を示す。図5を参照して、表面電極の焼成温
度が低くなるに従って効率は向上する。しかし、電極の
焼成状態を調べた結果、600℃より低い温度では銀ペ
ーストが殆ど焼成されず、本実施の形態における600
〜640℃の焼成温度が、圧電トランスの効率を十分高
く保ちながら安定に焼成できる限界であった。
FIG. 5 shows the results of measuring the efficiency of the piezoelectric transformer by changing the firing temperatures of the input electrodes 20, 20 and the output electrode 30. Referring to FIG. 5, the efficiency improves as the firing temperature of the surface electrode decreases. However, as a result of examining the firing state of the electrode, the silver paste was hardly fired at a temperature lower than 600 ° C.
The firing temperature of ˜640 ° C. was the limit for stable firing while keeping the efficiency of the piezoelectric transformer sufficiently high.

【0035】本実施の形態では更に、表面電極中の接点
突起21,21,31の厚さ及び焼成温度を変えて焼成
し、接点の信頼性を調査した。始めに、焼成温度が70
0℃より低い場合は、接点突起の厚さが5〜15μmで
は、2000時間迄に電極の磨耗(5〜10μm)が生
じ接点不良が発生した。不良率は30%であった。一
方、接点突起の厚さを15〜25μmに増加したもので
は、接点不良発生率5%に改善された。しかしこの場合
でも、電極の磨耗は同様に発生した。
Further, in the present embodiment, the contact protrusions 21, 21, 31 in the surface electrode were fired while changing the thickness and firing temperature, and the reliability of the contact was investigated. First, the firing temperature is 70
When the temperature was lower than 0 ° C., when the thickness of the contact protrusion was 5 to 15 μm, the electrode was worn (5 to 10 μm) by 2000 hours and the contact failure occurred. The defective rate was 30%. On the other hand, in the case where the thickness of the contact protrusion was increased to 15 to 25 μm, the contact failure occurrence rate was improved to 5%. However, even in this case, wear of the electrodes occurred similarly.

【0036】次に、同様にして接点突起の厚さを変えな
がら、温度700〜740℃の範囲で焼成したものにつ
いて、接点の信頼性を調査した。この場合、電極の磨耗
は高高1μm以下で、殆ど見られなかった。しかし、ス
クリーン印刷の作業性の面では、接点突起の厚さが15
〜25μmのときが最も良かった。
Next, the reliability of the contacts was investigated for those fired in the temperature range of 700 to 740 ° C. while changing the thickness of the contact protrusions in the same manner. In this case, the wear of the electrode was high and 1 μm or less and was hardly observed. However, in terms of workability of screen printing, the thickness of the contact protrusion is 15
It was the best when it was ˜25 μm.

【0037】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態として、第1の実施の形態における銀ペー
ストに替えて、銀・パラジウム合金ペーストを用いて表
面電極を形成した。用いた銀・パラジウム合金ペースト
は、Ag:Pd比=70:30のものである。接点突起
21,21,31の焼成は、温度830〜870℃、時
間10分間の条件で実施し、入力電極20,20,30
は、温度700〜740℃、時間10分間の条件で焼成
した。
(Second Embodiment) Next, the second embodiment of the present invention will be described.
As a second embodiment, the surface electrode was formed by using a silver / palladium alloy paste instead of the silver paste in the first embodiment. The silver-palladium alloy paste used had an Ag: Pd ratio of 70:30. The firing of the contact protrusions 21, 21, 31 is performed under the conditions of a temperature of 830 to 870 ° C. and a time of 10 minutes.
Was baked at a temperature of 700 to 740 ° C. for 10 minutes.

【0038】得られたパッケージ入り圧電トランスの特
性は、効率および昇圧比とも、銀100%電極品(第1
の実施の形態)と同等レベルであった。又、銀100%
電極品の場合と同様にして接点の信頼性を調査した結
果、4000時間まで電極の磨耗は見られず、接点の信
頼性は銀100%電極品よりも向上していた。
The characteristics of the obtained packaged piezoelectric transformer are as follows.
Embodiment)). Also, 100% silver
As a result of investigating the reliability of the contact in the same manner as in the case of the electrode product, no wear of the electrode was observed until 4000 hours, and the reliability of the contact was higher than that of the 100% silver electrode product.

【0039】(第3の実施の形態)本実施の形態では、
接点突起に、めっきを用いた。すなわち、先ず、セラミ
ック板上の入力電極20,20及び出力電極30を形成
すべき部分に、スクリーン印刷により、厚さ5±2μm
の銀ペースト薄膜または銀・パラジウム合金薄膜を形成
し、焼成した。形成方法は、第1の実施の形態または第
2の実施の形態におけると同じである。
(Third Embodiment) In the present embodiment,
Plating was used for the contact protrusions. That is, first, a thickness of 5 ± 2 μm is screen-printed on the portions on the ceramic plate where the input electrodes 20, 20 and the output electrode 30 are to be formed.
The silver paste thin film or the silver-palladium alloy thin film of was formed and baked. The forming method is the same as in the first embodiment or the second embodiment.

【0040】次いで、接点突起21,21,31を形成
すべき部分以外の部分をマスクし、電界めっき法を用い
て、接点突起の部分に厚さ15μmのニッケルめっきを
施した。
Then, the portions other than the portions where the contact protrusions 21, 21, 31 are to be formed are masked, and the contact protrusions are nickel-plated with a thickness of 15 μm by the electric field plating method.

【0041】このようにして得られたパッケージ入り圧
電トランスの特性は、効率および昇圧比とも、第1の実
施の形態および第2の実施の形態と同等レベルであっ
た。
The characteristics of the thus-packaged piezoelectric transformer obtained were at the same level in efficiency and step-up ratio as those of the first and second embodiments.

【0042】(第4の実施の形態)本実施の形態では、
接点突起に、金属小片を用いた。すなわち、先ず、セラ
ミック板上の入力電極20,20及び出力電極30を形
成すべき部分に、スクリーン印刷により、厚さ5±2μ
mの銀ペースト薄膜または銀・パラジウム合金薄膜を形
成し、焼成した。形成方法は、第1の実施の形態または
第2の実施の形態におけると同じである。
(Fourth Embodiment) In the present embodiment,
Small metal pieces were used for the contact protrusions. That is, first, a thickness of 5 ± 2 μm is screen-printed on the portions of the ceramic plate where the input electrodes 20, 20 and the output electrode 30 are to be formed.
m silver paste thin film or silver-palladium alloy thin film was formed and fired. The forming method is the same as in the first embodiment or the second embodiment.

【0043】次に、接点突起21,21,31を形成す
べき部分に、1mm2 のニッケル小片を接着した。接着
にはエポキシ系の導電性接着剤を用い、温度170℃、
時間15分間の条件で硬化させた。
Next, a small piece of nickel of 1 mm 2 was adhered to the portion where the contact protrusions 21, 21, 31 were to be formed. An epoxy conductive adhesive is used for the adhesion, and the temperature is 170 ° C.
It was cured under the condition of time of 15 minutes.

【0044】このようにして得られたパッケージ入り圧
電トランスの特性は、効率および昇圧比とも、第1の実
施の形態および第2の実施の形態と同等レベルであっ
た。また、接点の信頼性を調査したが、電極磨耗は見ら
れなかった。
The characteristics of the packaged piezoelectric transformer obtained in this manner were equivalent to those of the first and second embodiments in terms of efficiency and step-up ratio. Also, the contact reliability was investigated, but no electrode wear was observed.

【0045】尚、これまで、ばね接点構造のパッケージ
に収納、実装された圧電トランスを例にして説明してき
たが、リード端子に替えてリード線を表面電極の接点近
傍にはんだ付けなどにより直接接合した構造であっても
良い。この場合には、トランス駆動時の振動阻害をより
緩和できる効果があった。
Up to this point, the piezoelectric transformer housed and mounted in the spring contact structure package has been described as an example, but instead of the lead terminal, the lead wire is directly joined to the vicinity of the contact of the surface electrode by soldering or the like. It may have a different structure. In this case, there is an effect that it is possible to further alleviate the vibration inhibition when the transformer is driven.

【0046】又、トランス素子は、入力電極を二組備え
るものを例にして説明したが、圧電体に交流電圧が印加
できる構造であれば、一組であっても良い。出力電極
は、二組以上であっても良い。
Further, the transformer element has been described as an example in which two sets of input electrodes are provided, but one set may be used as long as the structure can apply an AC voltage to the piezoelectric body. There may be two or more sets of output electrodes.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、長板状圧電体の長
手方向に亘って少くとも一つの入力電極と出力電極とが
主面上に対向配置してなる圧電トランスの接点近傍の電
極の厚さを厚く形成し焼成した後、接点近傍以外の電極
の厚さを薄く形成し、全体を先の焼成温度より低い温度
で焼成するという本発明の圧電トランスの製造方法によ
れば、ばね接点構造により実装して圧電トランスを用い
た場合において、信頼性が高く、接点部の耐磨耗性の問
題もなく、十分なトランス特性が得られるという効果が
ある。
As described above, at least one input electrode and at least one output electrode are arranged to face each other in the longitudinal direction of the long plate-shaped piezoelectric body in the vicinity of the contact point of the piezoelectric transformer. According to the method for manufacturing a piezoelectric transformer of the present invention, in which the electrodes are thinly formed except for the vicinity of the contacts and the whole is fired at a temperature lower than the previous firing temperature after the thick contacts are formed and fired, the spring contacts When the piezoelectric transformer is mounted by the structure, the reliability is high, there is no problem of abrasion resistance of the contact portion, and sufficient transformer characteristics are obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態による圧電トランス
素子の製造プロセスを工程順に示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a piezoelectric transformer element according to a first embodiment of the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の第1の実施の形態による圧電トランス
素子の斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric transformer element according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態による圧電トランス
素子の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the piezoelectric transformer element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態によるばね接点構造
パッケージ入りの圧電トランスにおける、表面電極の厚
さとトランスの効率との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a thickness of a surface electrode and a transformer efficiency in a piezoelectric transformer including a spring contact structure package according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態によるばね接点構造
パッケージ入りの圧電トランスにおける、表面電極の焼
成温度とトランスの効率との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a firing temperature of a surface electrode and a transformer efficiency in a piezoelectric transformer including a spring contact structure package according to the first embodiment of the present invention.

【図6】従来のばね接点構造パッケージ入りの圧電トラ
ンスの分解斜視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a conventional piezoelectric transformer including a spring contact structure package.

【図7】図6に示す圧電トランスの断面図である。7 is a cross-sectional view of the piezoelectric transformer shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トランス素子 2 駆動部 3 発電部 10 セラミック板 20,20A,20B 入力電極 30 出力電極 21,31 接点突起 40 圧電トランス 41A,41B ケース 42A,42B リード端子 43A,43B 接点部 51 トランス素子 52A 入力電極 53A 出力電極 54A,54B 接点部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 transformer element 2 drive part 3 power generation part 10 ceramic plate 20, 20A, 20B input electrode 30 output electrode 21, 31 contact protrusion 40 piezoelectric transformer 41A, 41B case 42A, 42B lead terminal 43A, 43B contact part 51 transformer element 52A input electrode 53A Output electrode 54A, 54B Contact part

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長板状の圧電体を長手方向に亘って、外
部から交流電圧を与えられて前記圧電体に振動を生じさ
せる少くとも一つ以上の駆動領域と、前記振動に応じて
電圧を生じる少くとも一つ以上の発電領域に区分し、圧
電体の前記各各の領域の表面に、前記交流電圧を与える
ための入力電極又は前記圧電体に生じた電圧を取り出す
ための出力電極を設けてなる圧電トランスにおいて、 前記各各の電極は、前記圧電体に生じる振動のノード点
とその近傍に形成された耐磨耗度の高い厚い導電性の突
起と、前記突起とその周辺とを覆う耐磨耗度の低い薄い
導電性の薄膜とからなることを特徴とする圧電トラン
ス。
1. A piezoelectric body having a long plate shape and at least one or more drive regions which are applied with an AC voltage from the outside to cause vibrations in the piezoelectric body, and a voltage corresponding to the vibrations. To generate at least one power generation region, and on the surface of each region of the piezoelectric body, an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for extracting the voltage generated in the piezoelectric body. In the provided piezoelectric transformer, each of the electrodes includes a node point of vibration generated in the piezoelectric body and a thick conductive protrusion having high abrasion resistance formed in the vicinity thereof and the protrusion and its periphery. A piezoelectric transformer comprising a thin conductive thin film having a low abrasion resistance and covering the thin film.
【請求項2】 長板状の圧電体を長手方向に亘って、外
部から交流電圧を与えられて前記圧電体に振動を生じさ
せる少くとも一つ以上の駆動領域と、前記振動に応じて
電圧を生じる少くとも一つ以上の発電領域に区分し、圧
電体の前記各各の領域の表面に、前記交流電圧を与える
ための入力電極又は前記圧電体に生じた電圧を取り出す
ための出力電極を設けてなる圧電トランスにおいて、 前記各各の電極は、前記圧電体に生じる振動のノード点
を含む部分に形成された耐磨耗度の低い薄い導電性の薄
膜と、前記薄膜上の前記ノード点とその近傍に形成され
た耐磨耗度の高い厚い導電性の突起とからなることを特
徴とする圧電トランス。
2. A piezoelectric body having a long plate shape, at least one or more drive regions that generate an oscillation in the piezoelectric body by being applied with an AC voltage from the outside along a longitudinal direction, and a voltage according to the oscillation. To generate at least one power generation region, and on the surface of each region of the piezoelectric body, an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for extracting the voltage generated in the piezoelectric body. In the provided piezoelectric transformer, each of the electrodes includes a thin conductive thin film with low abrasion resistance formed in a portion including a node point of vibration generated in the piezoelectric body, and the node point on the thin film. A piezoelectric transformer, comprising: a thick conductive protrusion having a high degree of wear resistance formed in the vicinity thereof.
【請求項3】 請求項1記載の圧電トランスにおいて、 前記突起及び前記薄膜が導電性ペースト膜を焼成したも
のであり、前記突起は前記薄膜より高い温度で焼成され
たものであることを特徴とする圧電トランス。
3. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the protrusion and the thin film are formed by baking a conductive paste film, and the protrusion is formed by baking at a higher temperature than the thin film. Piezoelectric transformer to do.
【請求項4】 請求項3記載の圧電トランスにおいて、 前記突起及び前記薄膜が銀粒子を含む銀ペーストから得
られたものであり、前記突起は、銀ペースト膜が温度7
00℃以上、740℃以下で焼成されたものであり、前
記薄膜は、銀ペースト膜が温度600℃以上、640℃
以下で焼成されたものであることを特徴とする圧電トラ
ンス。
4. The piezoelectric transformer according to claim 3, wherein the protrusion and the thin film are obtained from a silver paste containing silver particles, and the protrusion has a silver paste film temperature of 7.
The thin film is baked at a temperature of 00 ° C or higher and 740 ° C or lower, and the thin film is a silver paste film having a temperature of 600 ° C or higher and 640 ° C.
A piezoelectric transformer characterized by being fired below.
【請求項5】 請求項3記載の圧電トランスにおいて、 前記突起及び前記薄膜が銀・パラジウム合金粒子を含む
銀・パラジウム合金ペーストから得られたものであり、
前記突起は、銀・パラジウム合金ペースト膜が温度83
0℃以上、870℃以下で焼成されたものであり、前記
薄膜は、銀ペースト膜が温度700℃以上、740℃以
下で焼成されたものであることを特徴とする圧電トラン
ス。
5. The piezoelectric transformer according to claim 3, wherein the protrusion and the thin film are obtained from a silver / palladium alloy paste containing silver / palladium alloy particles.
The protrusion is formed of a silver-palladium alloy paste film at a temperature of 83.
A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric thin film is fired at 0 ° C. or higher and 870 ° C. or lower, and the thin film is a silver paste film fired at a temperature of 700 ° C. or higher and 740 ° C. or lower.
【請求項6】 請求項2記載の圧電トランスにおいて、 前記薄膜が金属粒子を含む導電性ペースト膜を焼成した
ものであり、前記突起が、金、ニッケル及びクロムのい
ずれかのめっき層であることを特徴とする圧電トラン
ス。
6. The piezoelectric transformer according to claim 2, wherein the thin film is formed by firing a conductive paste film containing metal particles, and the protrusion is a plated layer of gold, nickel or chromium. Piezoelectric transformer characterized by.
【請求項7】 請求項2記載の圧電トランスにおいて、 前記薄膜が金属粒子を含む導電性ペースト膜を焼成した
ものであり、前記突起が、金、ニッケル及びクロムのい
ずれかの小片を導電性接着剤により固着したものである
ことを特徴とする圧電トランス。
7. The piezoelectric transformer according to claim 2, wherein the thin film is formed by firing a conductive paste film containing metal particles, and the protrusion is conductively bonded to a small piece of gold, nickel or chromium. A piezoelectric transformer characterized by being fixed by an agent.
【請求項8】 長板状の圧電体を長手方向に亘って、外
部から交流電圧を与えられて前記圧電体に振動を生じさ
せる少くとも一つ以上の駆動領域と、前記振動に応じて
電圧を生じる少くとも一つ以上の発電領域に区分し、圧
電体の前記各各の領域の表面に、前記交流電圧を与える
ための入力電極又は前記圧電体に生じた電圧を取り出す
ための出力電極を設ける電極形成工程を含む圧電トラン
スの製造方法において、 前記電極形成工程が、前記圧電体に生じる振動のノード
点とその近傍に、耐磨耗度の高い厚い導電性の突起を設
ける第1の工程と、 前記突起とその周辺とを覆う、耐磨耗度の低い薄い導電
性の薄膜を形成する第2の工程とを含むことを特徴とす
る圧電トランスの製造方法。
8. A piezoelectric body in the form of a long plate extending at least in the longitudinal direction, and at least one or more drive regions that are given an external AC voltage to cause vibration in the piezoelectric body, and a voltage depending on the vibration. To generate at least one power generation region, and on the surface of each region of the piezoelectric body, an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for extracting the voltage generated in the piezoelectric body. In the method of manufacturing a piezoelectric transformer including an electrode forming step, a first step in which the electrode forming step forms thick conductive protrusions having high abrasion resistance at and around a node point of vibration generated in the piezoelectric body. And a second step of forming a thin conductive thin film having a low degree of wear resistance and covering the protrusion and the periphery thereof, the method of manufacturing a piezoelectric transformer.
【請求項9】 長板状の圧電体を長手方向に亘って、外
部から交流電圧を与えられて前記圧電体に振動を生じさ
せる少くとも一つ以上の駆動領域と、前記振動に応じて
電圧を生じる少くとも一つ以上の発電領域に区分し、圧
電体の前記各各の領域の表面に、前記交流電圧を与える
ための入力電極又は前記圧電体に生じた電圧を取り出す
ための出力電極を設ける電極形成工程を含む圧電トラン
スの製造方法において、 前記電極形成工程が、前記圧電体に生じる振動のノード
点を含む部分に、耐磨耗度の低い薄い導電性の薄膜を形
成する第1の工程と、 前記薄膜上の前記ノード点とその近傍に、耐磨耗度の高
い厚い導電性の突起を形成する第2の工程とを含むこと
を特徴とする圧電トランスの製造方法。
9. A piezoelectric body in the form of a long plate, and at least one or more drive regions that generate an oscillation in the piezoelectric body by being applied with an AC voltage from the outside along a longitudinal direction, and a voltage depending on the oscillation. To generate at least one power generation region, and on the surface of each region of the piezoelectric body, an input electrode for applying the AC voltage or an output electrode for extracting the voltage generated in the piezoelectric body. In the method for manufacturing a piezoelectric transformer including an electrode forming step, the first electrode forming step forms a thin conductive thin film having low abrasion resistance at a portion including a node point of vibration generated in the piezoelectric body. 2. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, comprising: a step; and a second step of forming a thick conductive projection having a high degree of wear resistance on the node point and its vicinity on the thin film.
【請求項10】 請求項8記載の圧電トランスの製造方
法において、 前記第1の工程では、銀粒子を含む銀ペースト層を厚く
形成した後、温度700℃以上、740℃以下で焼成
し、 前記第2の工程では、銀粒子を含む銀ペースト層を薄く
形成した後、温度600℃以上、640℃以下で焼成す
ることを特徴とする圧電トランスの製造方法。
10. The method for manufacturing a piezoelectric transformer according to claim 8, wherein in the first step, after forming a thick silver paste layer containing silver particles, firing is performed at a temperature of 700 ° C. or higher and 740 ° C. or lower, In the second step, a method for manufacturing a piezoelectric transformer is characterized in that after a silver paste layer containing silver particles is thinly formed, firing is performed at a temperature of 600 ° C. or higher and 640 ° C. or lower.
【請求項11】 請求項8記載の圧電トランスの製造方
法において、 前記第1の工程では、銀・パラジウム粒子を含む銀・パ
ラジウムペースト層を厚く形成した後、温度830℃以
上、870℃以下で焼成し、 前記第2の工程では、銀・パラジウム粒子を含む銀・パ
ラジウムペースト層を薄く形成した後、温度700℃以
上、740℃以下で焼成することを特徴とする圧電トラ
ンスの製造方法。
11. The method for manufacturing a piezoelectric transformer according to claim 8, wherein in the first step, after forming a thick silver / palladium paste layer containing silver / palladium particles, the temperature is set to 830 ° C. or higher and 870 ° C. or lower. Firing, and in the second step, after the silver / palladium paste layer containing silver / palladium particles is thinly formed, firing is performed at a temperature of 700 ° C. or higher and 740 ° C. or lower.
【請求項12】 請求項9記載の圧電トランスの製造方
法において、 前記第1の工程では、金属粒子を含む導電性ペースト層
を薄く形成した後、焼成を行い、 前記第2の工程では、前記突起を形成すべき部分以外の
部分をマスクして、前記突起を形成すべき部分に金、ニ
ッケル及びクロムのいずれかのめっきを施すことを特徴
とする圧電トランスの製造方法。
12. The method for manufacturing a piezoelectric transformer according to claim 9, wherein in the first step, a conductive paste layer containing metal particles is thinly formed and then fired, and in the second step, the conductive paste layer is baked. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, characterized in that a portion other than a portion where a protrusion is to be formed is masked and the portion where the protrusion is to be formed is plated with one of gold, nickel and chromium.
【請求項13】 請求項9記載の圧電トランスの製造方
法において、 前記第1の工程では、金属粒子を含む導電性ペースト層
を薄く形成した後、焼成を行い、 前記第2の工程では、前記薄膜上の前記振動のノード点
に、金、ニッケル及びクロムのいずれかの小片を導電性
接着剤により固着することを特徴とする圧電トランスの
製造方法。
13. The method for manufacturing a piezoelectric transformer according to claim 9, wherein in the first step, a conductive paste layer containing metal particles is thinly formed and then baked, and in the second step, the conductive paste layer is baked. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, characterized in that a small piece of gold, nickel or chromium is fixed to a node point of the vibration on the thin film with a conductive adhesive.
【請求項14】 請求項1から請求項7のいずれかに記
載の圧電トランスと、 前記圧電トランスを内部に収納するパッケージであっ
て、側壁からそれぞれ前記圧電トランスの主面上の各各
の電極上に水平に延びる、ばね性を持つ複数のリード端
子を有するパッケージとからなり、 前記圧電トランス表面の各各の電極の振動のノード点に
設けられた突起と、前記パッケージのリード端子の先端
部分とが、ばね圧により接触する構造のパッケージ入り
の圧電トランス。
14. A piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 7, and a package having the piezoelectric transformer housed therein, each electrode being located on a main surface of the piezoelectric transformer from a side wall thereof. A package having a plurality of lead terminals having a spring property and extending horizontally upward, and a protrusion provided at a node point of vibration of each electrode on the surface of the piezoelectric transformer, and a tip portion of the lead terminal of the package. A piezoelectric transformer in a package that has a structure in which and are contacted by spring pressure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177162A (en) * 1999-12-17 2001-06-29 Tokin Corp Piezoelectric transformer and device using the same
KR100439400B1 (en) * 2001-11-22 2004-07-09 삼성전기주식회사 Piezoelectric transformer with pattern for cognizing node point
JP2010538454A (en) * 2007-08-31 2010-12-09 シーティーエス・コーポレーション Bonding pads used for piezoelectric ceramic substrates

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