JPH09283814A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
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- JPH09283814A JPH09283814A JP9119096A JP9119096A JPH09283814A JP H09283814 A JPH09283814 A JP H09283814A JP 9119096 A JP9119096 A JP 9119096A JP 9119096 A JP9119096 A JP 9119096A JP H09283814 A JPH09283814 A JP H09283814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 矩形板の共振振動に十分耐え得る外部接続構
造と電位差の大きい端子間の絶縁の確保との両方を実現
し得る圧電トランスを提供する。 【解決手段】 圧電性セラミックスから成る矩形板の長
さ方向の共振モードを利用した圧電トランスである。矩
形板１１の共振振動の節上にて、矩形板１１の幅方向に
延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に積層する節上積層電
極層１８を有している。節上積層電極層１８は、その一
端部が矩形板１１の一方の長側面にまで達している一
方、他端部が矩形板１１の他方の長側面よりも所定距離
をおいて矩形板１１内にとどまっている。さらに、矩形
板１１の一方の長側面上にて、節上積層電極層１８の一
端部に接続する節上側面電極層１９を有している
造と電位差の大きい端子間の絶縁の確保との両方を実現
し得る圧電トランスを提供する。 【解決手段】 圧電性セラミックスから成る矩形板の長
さ方向の共振モードを利用した圧電トランスである。矩
形板１１の共振振動の節上にて、矩形板１１の幅方向に
延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に積層する節上積層電
極層１８を有している。節上積層電極層１８は、その一
端部が矩形板１１の一方の長側面にまで達している一
方、他端部が矩形板１１の他方の長側面よりも所定距離
をおいて矩形板１１内にとどまっている。さらに、矩形
板１１の一方の長側面上にて、節上積層電極層１８の一
端部に接続する節上側面電極層１９を有している
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電性セラミック
スから成る矩形板（圧電振動子）の長さ方向の共振モー
ドを利用した圧電トランスに関し、特に、その矩形板の
構造の改良に関する。
スから成る矩形板（圧電振動子）の長さ方向の共振モー
ドを利用した圧電トランスに関し、特に、その矩形板の
構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】静電気発生器や液晶ディスプレイのバッ
クライトには、大きな電流値は必要としないが、およそ
１ｋＶで数ワット程度の高電圧電源装置が用いられてい
る。このような装置に対して、発生電磁ノイズの低減
化、低消費電力化、機器の小型低背化等の要求により、
圧電トランスの実用化がなされつつある。
クライトには、大きな電流値は必要としないが、およそ
１ｋＶで数ワット程度の高電圧電源装置が用いられてい
る。このような装置に対して、発生電磁ノイズの低減
化、低消費電力化、機器の小型低背化等の要求により、
圧電トランスの実用化がなされつつある。
【０００３】図３は、従来の圧電トランスを示す概略的
な斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および
（ｄ）はそれぞれ、図３における圧電トランスの切断面
Ａ′−Ａ′、Ｂ′−Ｂ′、Ｃ′−Ｃ′、およびＤ′−
Ｄ′による縦断面図である。図５（ａ）、ならびに
（ｂ）はそれぞれ、図３における圧電トランスの切断面
Ｅ′−Ｅ′による縦断面図、ならびにこの縦断面図に対
応する圧電トランスの矩形板の長さ方向における変位分
布（実線）および応力分布（破線）を示す図である。
な斜視図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および
（ｄ）はそれぞれ、図３における圧電トランスの切断面
Ａ′−Ａ′、Ｂ′−Ｂ′、Ｃ′−Ｃ′、およびＤ′−
Ｄ′による縦断面図である。図５（ａ）、ならびに
（ｂ）はそれぞれ、図３における圧電トランスの切断面
Ｅ′−Ｅ′による縦断面図、ならびにこの縦断面図に対
応する圧電トランスの矩形板の長さ方向における変位分
布（実線）および応力分布（破線）を示す図である。
【０００４】図３ならびに図４（ａ）〜（ｄ）を参照し
て、従来の圧電トランス６０は、圧電セラミックスから
成る矩形板６１（全長Ｌ＝Ｌ′×４）を有している。
尚、図３および図４（ａ）中、矢印は、分極方向を示し
ている。
て、従来の圧電トランス６０は、圧電セラミックスから
成る矩形板６１（全長Ｌ＝Ｌ′×４）を有している。
尚、図３および図４（ａ）中、矢印は、分極方向を示し
ている。
【０００５】矩形板６１は、その長さ方向（図３中、左
右方向）に、一方および他方の区分に仮想的に区分され
る。
右方向）に、一方および他方の区分に仮想的に区分され
る。
【０００６】矩形板６１の一方の区分（図３中、左側）
では、そのほぼ全域にわたる面積を持ち、かつ矩形板６
１の厚さ方向に所定間隔をおいて交互に対向する積層電
極層６２および６３と、矩形板６１の長側面上の図中左
端からＬ／４の位置（矩形板６１の共振振動の節上）に
て積層電極層６２および６３のそれぞれに接続する節上
側面電極層６４および６５とを有している。
では、そのほぼ全域にわたる面積を持ち、かつ矩形板６
１の厚さ方向に所定間隔をおいて交互に対向する積層電
極層６２および６３と、矩形板６１の長側面上の図中左
端からＬ／４の位置（矩形板６１の共振振動の節上）に
て積層電極層６２および６３のそれぞれに接続する節上
側面電極層６４および６５とを有している。
【０００７】矩形板６１の他方の区分（図３中、右側）
では、矩形板６１の図３中左端からＬ／２の位置（矩形
板６１の共振振動の最大変位点（腹）上）にて、矩形板
６１の幅方向に両端部が矩形板６１の長側面にまで達す
るように延び、かつ矩形板６１の厚さ方向に所定間隔を
おいて対向する節外積層電極層６６と、矩形板６１の両
長側面上にて、節外積層電極層６６の両端部に接続する
節外側面電極層６７ａおよび６７ｂと、矩形板６１の図
３中左端からＬ×（３／４）の位置（矩形板６１の共振
振動の節上）にて、矩形板６１の幅方向に両端部が矩形
板６１の長側面にまで達するように延び、かつ矩形板６
１の厚さ方向に所定間隔をおいて対向する節上積層電極
層６８と、矩形板６１の両長側面上にて、節上積層電極
層６８の両端部に接続する節上側面電極層６９ａおよび
６９ｂと、矩形板６１の図３中左端からＬの位置（矩形
板６１の共振振動の最大変位点（腹）上）にて、矩形板
６１の幅方向に両端部が矩形板６１の長側面にまで達す
るように延び、かつ矩形板６１の厚さ方向に所定間隔を
おいて対向する節外積層電極層７０と、矩形板６１の両
長側面上にて、節外積層電極層７０の両端部に接続する
節外側面電極層７１ａおよび７１ｂと、矩形板６１の図
３中右側の短側面上にて、節外積層電極層７０の側端部
ならびに節外側面電極層７１ａおよび７１ｂに接続する
節外側面電極層７１ｃとを有している。
では、矩形板６１の図３中左端からＬ／２の位置（矩形
板６１の共振振動の最大変位点（腹）上）にて、矩形板
６１の幅方向に両端部が矩形板６１の長側面にまで達す
るように延び、かつ矩形板６１の厚さ方向に所定間隔を
おいて対向する節外積層電極層６６と、矩形板６１の両
長側面上にて、節外積層電極層６６の両端部に接続する
節外側面電極層６７ａおよび６７ｂと、矩形板６１の図
３中左端からＬ×（３／４）の位置（矩形板６１の共振
振動の節上）にて、矩形板６１の幅方向に両端部が矩形
板６１の長側面にまで達するように延び、かつ矩形板６
１の厚さ方向に所定間隔をおいて対向する節上積層電極
層６８と、矩形板６１の両長側面上にて、節上積層電極
層６８の両端部に接続する節上側面電極層６９ａおよび
６９ｂと、矩形板６１の図３中左端からＬの位置（矩形
板６１の共振振動の最大変位点（腹）上）にて、矩形板
６１の幅方向に両端部が矩形板６１の長側面にまで達す
るように延び、かつ矩形板６１の厚さ方向に所定間隔を
おいて対向する節外積層電極層７０と、矩形板６１の両
長側面上にて、節外積層電極層７０の両端部に接続する
節外側面電極層７１ａおよび７１ｂと、矩形板６１の図
３中右側の短側面上にて、節外積層電極層７０の側端部
ならびに節外側面電極層７１ａおよび７１ｂに接続する
節外側面電極層７１ｃとを有している。
【０００８】さて、圧電トランス６０においては、例え
ば、節上側面電極層６４および６５を入力用端子として
用い、節外側面電極層６７ａおよび節外側面電極層７１
ａを接地用端子として用い、節上側面電極層６９ａを出
力用端子として用いることがある。
ば、節上側面電極層６４および６５を入力用端子として
用い、節外側面電極層６７ａおよび節外側面電極層７１
ａを接地用端子として用い、節上側面電極層６９ａを出
力用端子として用いることがある。
【０００９】即ち、入力用端子としての節上側面電極層
６４と節上側面電極層６５との間に、矩形板６１の長さ
方向の寸法に対してその共振時の一波長が等しい周波数
の入力信号を入力し、接地用端子としての節外側面電極
層６７ａおよび節外側面電極層７１ａを接地した場合に
は、出力用端子としての節上側面電極層６９ａから高電
圧の出力がなされる。より具体的には、圧電トランス６
０の昇圧比が前述の用途に好ましく１００以上である場
合には、入力電圧が１０Ｖ時の節上側面電極層６９ａか
らの出力は、１ｋＶ以上になる。図５（ｂ）は、各電極
層を上記のごとく各端子として割り当てたときの圧電ト
ランス６０（矩形板６１）の振動形態を示している。
６４と節上側面電極層６５との間に、矩形板６１の長さ
方向の寸法に対してその共振時の一波長が等しい周波数
の入力信号を入力し、接地用端子としての節外側面電極
層６７ａおよび節外側面電極層７１ａを接地した場合に
は、出力用端子としての節上側面電極層６９ａから高電
圧の出力がなされる。より具体的には、圧電トランス６
０の昇圧比が前述の用途に好ましく１００以上である場
合には、入力電圧が１０Ｖ時の節上側面電極層６９ａか
らの出力は、１ｋＶ以上になる。図５（ｂ）は、各電極
層を上記のごとく各端子として割り当てたときの圧電ト
ランス６０（矩形板６１）の振動形態を示している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧電トラン
スを使用する際には、前述のごとく、節上側面電極層や
節外側面電極層を各種端子として用い、これら各端子
に、コンタクトやリード線等の外部接続手段を取り付け
る。
スを使用する際には、前述のごとく、節上側面電極層や
節外側面電極層を各種端子として用い、これら各端子
に、コンタクトやリード線等の外部接続手段を取り付け
る。
【００１１】ここで、圧電トランス使用時には、矩形板
の共振振動によって、外部接続手段の接続部において、
その接続関係が切断したり、接触不良を起こしたりする
虞がある。このため、接続部を矩形板の共振振動の節上
に位置させ、矩形板の共振振動が接続部に可及的印加し
ないようにするとが好ましい。
の共振振動によって、外部接続手段の接続部において、
その接続関係が切断したり、接触不良を起こしたりする
虞がある。このため、接続部を矩形板の共振振動の節上
に位置させ、矩形板の共振振動が接続部に可及的印加し
ないようにするとが好ましい。
【００１２】このことを、図３〜図５に示した例に適用
するならば、振動の腹に位置する節外側面電極層６７ａ
および節外側面電極層７１ａにはリード線等の外部接続
手段を直接は接続せずに、まず、節外側面電極層６７ａ
および節外側面電極層７１ａから振動の節上ヘ可撓性の
配線パターンを引き回し、振動の節上に外部接続手段を
取り付けることになる。尚、この場合の配線パターン
は、節外側面電極層６７ａおよび節外側面電極層７１ａ
が存在する共振振動の腹から共振振動の節上までの間
に、さらに他の共振振動の腹を通らない方が好ましいこ
とはいうまでもない。即ち、この例の場合の共振振動の
節は、図５（ｂ）中の（（３／４）×Ｌ）の位置にある
節が好ましい。
するならば、振動の腹に位置する節外側面電極層６７ａ
および節外側面電極層７１ａにはリード線等の外部接続
手段を直接は接続せずに、まず、節外側面電極層６７ａ
および節外側面電極層７１ａから振動の節上ヘ可撓性の
配線パターンを引き回し、振動の節上に外部接続手段を
取り付けることになる。尚、この場合の配線パターン
は、節外側面電極層６７ａおよび節外側面電極層７１ａ
が存在する共振振動の腹から共振振動の節上までの間
に、さらに他の共振振動の腹を通らない方が好ましいこ
とはいうまでもない。即ち、この例の場合の共振振動の
節は、図５（ｂ）中の（（３／４）×Ｌ）の位置にある
節が好ましい。
【００１３】よって、節外側面電極層６７ａおよび節外
側面電極層７１ａから図５（ｂ）中の（（３／４）×
Ｌ）の位置にある節上まで、可撓性の配線パターンを引
き回し、この節上に外部接続手段を取り付けることな
る。ところが、この節上には、出力用端子として用いら
れ、高電圧の出力をなす節上側面電極層６９ａおよび６
９ｂがある。一方、節外側面電極層６７ａおよび節外側
面電極層７１ａからの配線パターンは接地用端子に関す
るものである。配線パターンは、通常、絶縁性のフレキ
シブルフィルム上に導体パターンを形成して成るＦＰＣ
を用いるので、一応は絶縁がなされる。しかし、出力用
端子と接地用端子という電位差が大きい両端子間にフレ
キシブルフィルム一枚を介するのみでは、絶縁の確保は
十分かつ確実ではない。
側面電極層７１ａから図５（ｂ）中の（（３／４）×
Ｌ）の位置にある節上まで、可撓性の配線パターンを引
き回し、この節上に外部接続手段を取り付けることな
る。ところが、この節上には、出力用端子として用いら
れ、高電圧の出力をなす節上側面電極層６９ａおよび６
９ｂがある。一方、節外側面電極層６７ａおよび節外側
面電極層７１ａからの配線パターンは接地用端子に関す
るものである。配線パターンは、通常、絶縁性のフレキ
シブルフィルム上に導体パターンを形成して成るＦＰＣ
を用いるので、一応は絶縁がなされる。しかし、出力用
端子と接地用端子という電位差が大きい両端子間にフレ
キシブルフィルム一枚を介するのみでは、絶縁の確保は
十分かつ確実ではない。
【００１４】本発明の課題は、矩形板の共振振動に十分
耐え得る外部接続構造と電位差の大きい端子間の絶縁の
確保との両方を実現し得る圧電トランスを提供すること
である。
耐え得る外部接続構造と電位差の大きい端子間の絶縁の
確保との両方を実現し得る圧電トランスを提供すること
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電性
セラミックスから成る矩形板の長さ方向の共振モードを
利用した圧電トランスにおいて、前記矩形板の共振振動
の節上にて、前記矩形板の幅方向に延び、かつ該矩形板
の厚さ方向に積層する節上積層電極層を有し、前記節上
積層電極層は、その一端部が該矩形板の一方の長側面に
まで達している一方、他端部が該矩形板の他方の長側面
よりも所定距離をおいて該矩形板内にとどまっており、
さらに、前記矩形板の一方の長側面上にて、前記節上積
層電極層の一端部に接続する節上側面電極層を有するこ
とを特徴とする圧電トランスが得られる。
セラミックスから成る矩形板の長さ方向の共振モードを
利用した圧電トランスにおいて、前記矩形板の共振振動
の節上にて、前記矩形板の幅方向に延び、かつ該矩形板
の厚さ方向に積層する節上積層電極層を有し、前記節上
積層電極層は、その一端部が該矩形板の一方の長側面に
まで達している一方、他端部が該矩形板の他方の長側面
よりも所定距離をおいて該矩形板内にとどまっており、
さらに、前記矩形板の一方の長側面上にて、前記節上積
層電極層の一端部に接続する節上側面電極層を有するこ
とを特徴とする圧電トランスが得られる。
【００１６】本発明によればまた、前記矩形板の共振振
動の節以外上にて、前記矩形板の幅方向に少くとも他端
部が該矩形板の他方の長側面にまで達するように延び、
かつ該矩形板の厚さ方向に積層する節外積層電極層と、
前記矩形板の他方の長側面上にて、前記節外積層電極層
の他端部に接続する節外側面電極層と、前記矩形板の他
方の長側面上にて、該矩形板の共振振動の節上に設けら
れた節上端子パターンと、可撓性を持ち、前記矩形板の
他方の長側面上にて、前記節外側面電極層と前記節上端
子パターンとの間に延びる配線パターンとを有し、前記
節上側面電極と前記節上端子パターンとはそれぞれ、外
部接続手段を接続するための端子として用いられること
を特徴とする前記圧電トランスが得られる。
動の節以外上にて、前記矩形板の幅方向に少くとも他端
部が該矩形板の他方の長側面にまで達するように延び、
かつ該矩形板の厚さ方向に積層する節外積層電極層と、
前記矩形板の他方の長側面上にて、前記節外積層電極層
の他端部に接続する節外側面電極層と、前記矩形板の他
方の長側面上にて、該矩形板の共振振動の節上に設けら
れた節上端子パターンと、可撓性を持ち、前記矩形板の
他方の長側面上にて、前記節外側面電極層と前記節上端
子パターンとの間に延びる配線パターンとを有し、前記
節上側面電極と前記節上端子パターンとはそれぞれ、外
部接続手段を接続するための端子として用いられること
を特徴とする前記圧電トランスが得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の一形態による圧電トランスを説明する。
実施の一形態による圧電トランスを説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施の一形態による圧電
トランスを示す概略的な斜視図である。図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）はそれぞれ、図１におけ
る圧電トランスの切断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、およ
びＤ−Ｄによる縦断面図である。
トランスを示す概略的な斜視図である。図２（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）はそれぞれ、図１におけ
る圧電トランスの切断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、およ
びＤ−Ｄによる縦断面図である。
【００１９】図１ならびに図２（ａ）〜（ｄ）を参照し
て、本実施の形態による圧電トランス１０は、従来例と
同様に、圧電セラミックスから成る矩形板１１（全長Ｌ
＝Ｌ′×４）を有している。尚、図１および図２（ａ）
中、矢印は、分極方向を示している。矩形板１１は、そ
の長さ方向（図１中、左右方向）に、一方および他方の
区分に仮想的に区分される。矩形板１１の一方の区分
（図１中、左側）では、そのほぼ全域にわたる面積を持
ち、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて交互
に対向する積層電極層１２および１３と、矩形板１１の
長側面上の図中左端からＬ／４の位置（矩形板１１の共
振振動の節上）にて積層電極層１２および１３のそれぞ
れに接続する節上側面電極層１４および１５とを有して
いる。
て、本実施の形態による圧電トランス１０は、従来例と
同様に、圧電セラミックスから成る矩形板１１（全長Ｌ
＝Ｌ′×４）を有している。尚、図１および図２（ａ）
中、矢印は、分極方向を示している。矩形板１１は、そ
の長さ方向（図１中、左右方向）に、一方および他方の
区分に仮想的に区分される。矩形板１１の一方の区分
（図１中、左側）では、そのほぼ全域にわたる面積を持
ち、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて交互
に対向する積層電極層１２および１３と、矩形板１１の
長側面上の図中左端からＬ／４の位置（矩形板１１の共
振振動の節上）にて積層電極層１２および１３のそれぞ
れに接続する節上側面電極層１４および１５とを有して
いる。
【００２０】矩形板１１の他方の区分（図１中、右側）
では、矩形板１１の図１中左端からＬ／２の位置（矩形
板１１の共振振動の腹上）にて、矩形板１１の幅方向に
両端部が矩形板１１の長側面にまで達するように延び、
かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて対向する
節外積層電極層１６と、矩形板１１の両長側面上にて、
節外積層電極層１６の両端部に接続する節外側面電極層
１７ａおよび１７ｂと、矩形板１１の図１中左端からＬ
×（３／４）の位置（矩形板１１の共振振動の節上）に
て、矩形板１１の幅方向に、一端部が矩形板１１の一方
の長側面（図１中、向こう側）にまで達している一方、
他端部が矩形板１１の他方の長側面（図１中、手前側）
よりも所定距離をおいて矩形板１１内にとどまるように
延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて対
向する節上積層電極層１８と、矩形板１１の一方の長側
面上にて、節上積層電極層１８の一端部に接続する節上
側面電極層１９と、矩形板１１の図１中左端からＬの位
置（矩形板１１の共振振動の腹上）にて、矩形板１１の
幅方向に両端部が矩形板１１の長側面にまで達するよう
に延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて
対向する節外積層電極層２０と、矩形板１１の両長側面
上にて、節外積層電極層２０の両端部に接続する節外側
面電極層２１ａおよび２１ｂと、矩形板１１の図１中右
側の短側面上にて、節外積層電極層２０の側端部ならび
に節外側面電極層２１ａおよび２１ｂに接続する節外側
面電極層２１ｃとを有している。
では、矩形板１１の図１中左端からＬ／２の位置（矩形
板１１の共振振動の腹上）にて、矩形板１１の幅方向に
両端部が矩形板１１の長側面にまで達するように延び、
かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて対向する
節外積層電極層１６と、矩形板１１の両長側面上にて、
節外積層電極層１６の両端部に接続する節外側面電極層
１７ａおよび１７ｂと、矩形板１１の図１中左端からＬ
×（３／４）の位置（矩形板１１の共振振動の節上）に
て、矩形板１１の幅方向に、一端部が矩形板１１の一方
の長側面（図１中、向こう側）にまで達している一方、
他端部が矩形板１１の他方の長側面（図１中、手前側）
よりも所定距離をおいて矩形板１１内にとどまるように
延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて対
向する節上積層電極層１８と、矩形板１１の一方の長側
面上にて、節上積層電極層１８の一端部に接続する節上
側面電極層１９と、矩形板１１の図１中左端からＬの位
置（矩形板１１の共振振動の腹上）にて、矩形板１１の
幅方向に両端部が矩形板１１の長側面にまで達するよう
に延び、かつ矩形板１１の厚さ方向に所定間隔をおいて
対向する節外積層電極層２０と、矩形板１１の両長側面
上にて、節外積層電極層２０の両端部に接続する節外側
面電極層２１ａおよび２１ｂと、矩形板１１の図１中右
側の短側面上にて、節外積層電極層２０の側端部ならび
に節外側面電極層２１ａおよび２１ｂに接続する節外側
面電極層２１ｃとを有している。
【００２１】さらに、圧電トランス１０は、配線手段と
してのＦＰＣ３０を有している。ＦＰＣ３０は、矩形板
１１の他方の長側面上にて、矩形板１１の図１中左端か
らＬ×（３／４）の位置（矩形板１１の共振振動の節
上）に設けられた節上端子パターン３２ｃ（厚さ０．３
ｍｍ）と、矩形板１１の他方の長側面上にて、節外側面
電極層１７ａおよび２１ａのそれぞれに接続する節外端
子パターン３２ａおよび３２ｂ（厚さ０．３ｍｍ）と、
矩形板１１の他方の長側面上にて、節外側面電極層１７
ａおよび２１ａ（節外端子パターン３２ａおよび３２
ｂ）のそれぞれと節上端子パターン３２ｃとの間に延び
る可撓性の配線パターン３３（厚さ０．３ｍｍ）と、各
端子パターンならびに配線パターン３３を被覆する可撓
性を持つ絶縁性のポリイミド膜３１とを有している。た
だし、節上端子パターン３２ｃの外側面は、ポリイミド
膜３１に被覆されておらず、節外端子パターン３２ａお
よび３２ｂの内側面は、節外側面電極層１７ａおよび２
１ａに接触するように、ポリイミド膜３１に被覆されて
いない。
してのＦＰＣ３０を有している。ＦＰＣ３０は、矩形板
１１の他方の長側面上にて、矩形板１１の図１中左端か
らＬ×（３／４）の位置（矩形板１１の共振振動の節
上）に設けられた節上端子パターン３２ｃ（厚さ０．３
ｍｍ）と、矩形板１１の他方の長側面上にて、節外側面
電極層１７ａおよび２１ａのそれぞれに接続する節外端
子パターン３２ａおよび３２ｂ（厚さ０．３ｍｍ）と、
矩形板１１の他方の長側面上にて、節外側面電極層１７
ａおよび２１ａ（節外端子パターン３２ａおよび３２
ｂ）のそれぞれと節上端子パターン３２ｃとの間に延び
る可撓性の配線パターン３３（厚さ０．３ｍｍ）と、各
端子パターンならびに配線パターン３３を被覆する可撓
性を持つ絶縁性のポリイミド膜３１とを有している。た
だし、節上端子パターン３２ｃの外側面は、ポリイミド
膜３１に被覆されておらず、節外端子パターン３２ａお
よび３２ｂの内側面は、節外側面電極層１７ａおよび２
１ａに接触するように、ポリイミド膜３１に被覆されて
いない。
【００２２】さて、節上側面電極層１４および１５は、
入力用端子として用いるために、リード線４０が接続さ
れる。また、節外側面電極層１７ａおよび節外側面電極
層２１ａに接続する節上端子パターン３２ｃは、接地用
端子として用いるために、リード線４０が接続される。
さらに、節上側面電極層１９は、出力用端子として用い
るために、リード線４０が接続される。
入力用端子として用いるために、リード線４０が接続さ
れる。また、節外側面電極層１７ａおよび節外側面電極
層２１ａに接続する節上端子パターン３２ｃは、接地用
端子として用いるために、リード線４０が接続される。
さらに、節上側面電極層１９は、出力用端子として用い
るために、リード線４０が接続される。
【００２３】次に、圧電トランス１０の製造方法を説明
する。圧電トランス１０は、次のようにして、製造され
た。まず、高ＱｍのＰＺＴ系圧電セラミックスのスリッ
プを用い、グリーンシートを複数枚製膜する。各グリー
ンシートに銀−パラジウムから成る電極用ペーストによ
り各積層電極層を印刷する。複数枚のグリーンシートを
積層して圧着した後、幅およそ６ｍｍ×長さおよそ４２
ｍｍに切断する。脱バインダ処理を行い、大気中にて１
１０℃×２時間で焼結する。この焼結体の長側面および
一方の短側面に各側面電極層を焼き付ける。この後、１
５０℃のシリコンオイル中にて電界強度１ｋＶ／ｍｍで
分極処理を施し、各電極層が形成された矩形板１１を得
た。矩形板１１の外形寸法は、幅６ｍｍ×長さ４２ｍｍ
×厚さ２ｍｍである。
する。圧電トランス１０は、次のようにして、製造され
た。まず、高ＱｍのＰＺＴ系圧電セラミックスのスリッ
プを用い、グリーンシートを複数枚製膜する。各グリー
ンシートに銀−パラジウムから成る電極用ペーストによ
り各積層電極層を印刷する。複数枚のグリーンシートを
積層して圧着した後、幅およそ６ｍｍ×長さおよそ４２
ｍｍに切断する。脱バインダ処理を行い、大気中にて１
１０℃×２時間で焼結する。この焼結体の長側面および
一方の短側面に各側面電極層を焼き付ける。この後、１
５０℃のシリコンオイル中にて電界強度１ｋＶ／ｍｍで
分極処理を施し、各電極層が形成された矩形板１１を得
た。矩形板１１の外形寸法は、幅６ｍｍ×長さ４２ｍｍ
×厚さ２ｍｍである。
【００２４】各電極層が形成された矩形板１１の他方の
長側面上にＦＰＣ３０を形成する。ポリイミド膜３１は
矩形板１１の他方の長側面上に接着し、節外端子パター
ン３２ａおよび３２ｂは節外側面電極層１７ａおよび２
１ａのそれぞれに対して接合する。さらに、節上側面電
極層１４および１５、節上端子パターン３２ｃ、ならび
に節上側面電極層１９に、リード線４０を接合する。即
ち、リード線４０はいずれも、振動の節上から取り出さ
れる。
長側面上にＦＰＣ３０を形成する。ポリイミド膜３１は
矩形板１１の他方の長側面上に接着し、節外端子パター
ン３２ａおよび３２ｂは節外側面電極層１７ａおよび２
１ａのそれぞれに対して接合する。さらに、節上側面電
極層１４および１５、節上端子パターン３２ｃ、ならび
に節上側面電極層１９に、リード線４０を接合する。即
ち、リード線４０はいずれも、振動の節上から取り出さ
れる。
【００２５】以上のようにして製造された圧電トランス
１０の、出力用端子と接地用端子との間の絶縁特性の試
験を行った。尚、圧電トランス１０の比較例として、図
３〜図５に示した従来の圧電トランス６０を圧電トラン
ス１０と同様の材質、形状、大きさに製造し、さらにＦ
ＰＣ３０と同じ配線手段を形成したものを用意し、この
比較例についても、同じ試験を行った。
１０の、出力用端子と接地用端子との間の絶縁特性の試
験を行った。尚、圧電トランス１０の比較例として、図
３〜図５に示した従来の圧電トランス６０を圧電トラン
ス１０と同様の材質、形状、大きさに製造し、さらにＦ
ＰＣ３０と同じ配線手段を形成したものを用意し、この
比較例についても、同じ試験を行った。
【００２６】この試験は、圧電トランスに実際に負荷
（冷陰極管）をつないだ際の出力用端子と接地用端子と
の間の絶縁耐圧を評価するものである。冷陰極管には、
直径２．６ｍｍ×長さ２２０ｍｍのものを用いた。試験
方法は、圧電トランスヘ他励正弦波を入力し、その入力
電圧を徐々に増加させる。試験結果を下記の表１に示
す。
（冷陰極管）をつないだ際の出力用端子と接地用端子と
の間の絶縁耐圧を評価するものである。冷陰極管には、
直径２．６ｍｍ×長さ２２０ｍｍのものを用いた。試験
方法は、圧電トランスヘ他励正弦波を入力し、その入力
電圧を徐々に増加させる。試験結果を下記の表１に示
す。
【００２７】
【表１】 表１を参照すると、本発明による圧電トランス１０は、
比較例よりも、高い出力電圧レベルまで端子間の絶縁が
保たれていることがわかる。出力３Ｗ程度の圧電トラン
スでは、通常、出力電圧は１５００Ｖｐｐ程度であるか
ら、本発明によれば、その２倍程度の耐圧が確保できる
ことなる。
比較例よりも、高い出力電圧レベルまで端子間の絶縁が
保たれていることがわかる。出力３Ｗ程度の圧電トラン
スでは、通常、出力電圧は１５００Ｖｐｐ程度であるか
ら、本発明によれば、その２倍程度の耐圧が確保できる
ことなる。
【００２８】
【発明の効果】本発明による圧電トランスは、矩形板の
共振振動の節上にて、矩形板の幅方向に延び、かつ矩形
板の厚さ方向に積層する節上積層電極層を有し、節上積
層電極層が、その一端部が矩形板の一方の長側面にまで
達している一方、他端部が矩形板の他方の長側面よりも
所定距離をおいて矩形板内にとどまっており、さらに、
矩形板の一方の長側面上にて、節上積層電極層の一端部
に接続する節上側面電極層を有しているため、矩形板の
共振振動に十分耐え得る外部接続構造と、電位差の大き
い端子間の絶縁の確保との両方を実現し得る。
共振振動の節上にて、矩形板の幅方向に延び、かつ矩形
板の厚さ方向に積層する節上積層電極層を有し、節上積
層電極層が、その一端部が矩形板の一方の長側面にまで
達している一方、他端部が矩形板の他方の長側面よりも
所定距離をおいて矩形板内にとどまっており、さらに、
矩形板の一方の長側面上にて、節上積層電極層の一端部
に接続する節上側面電極層を有しているため、矩形板の
共振振動に十分耐え得る外部接続構造と、電位差の大き
い端子間の絶縁の確保との両方を実現し得る。
【００２９】また、電位差の大きい端子間の絶縁を確保
するために配線の引き回し方が規制されることがなく、
配線の引き回しの自由度が高いので、製品設計上の自由
度が高い。
するために配線の引き回し方が規制されることがなく、
配線の引き回しの自由度が高いので、製品設計上の自由
度が高い。
【図１】本発明の実施の一形態による圧電トランスを示
す概略的な斜視図である。
す概略的な斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図１における圧電
トランスの切断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄによ
る縦断面図である。
トランスの切断面Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄによ
る縦断面図である。
【図３】従来例による圧電トランスを示す概略的な斜視
図である。
図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、図３における圧電
トランスの切断面Ａ′−Ａ′、Ｂ′−Ｂ′、Ｃ′−
Ｃ′、Ｄ′−Ｄ′による縦断面図である。
トランスの切断面Ａ′−Ａ′、Ｂ′−Ｂ′、Ｃ′−
Ｃ′、Ｄ′−Ｄ′による縦断面図である。
【図５】（ａ）ならびに（ｂ）はそれぞれ、図３に示す
圧電トランスの切断面Ｅ′−Ｅ′による縦断面図ならび
にこの縦断面図に対応する圧電トランスの矩形板の長さ
方向における変位分布および応力分布を示す図である。
圧電トランスの切断面Ｅ′−Ｅ′による縦断面図ならび
にこの縦断面図に対応する圧電トランスの矩形板の長さ
方向における変位分布および応力分布を示す図である。
１０ 圧電トランス １１ 矩形板 １２、１３ 積層電極層 １４、１５、１９ 節上側面電極層 １６、２０ 節外積層電極層 １７ａ、１７ｂ、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 節外側面電
極層 １８ 節上積層電極層 ３０ ＦＰＣ ３１ ポリイミド膜 ３２ｃ 節上端子パターン ３２ａ、３２ｂ 節外端子パターン ３３ 配線パターン ４０ リード線
極層 １８ 節上積層電極層 ３０ ＦＰＣ ３１ ポリイミド膜 ３２ｃ 節上端子パターン ３２ａ、３２ｂ 節外端子パターン ３３ 配線パターン ４０ リード線
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電性セラミックスから成る矩形板の長
さ方向の共振モードを利用した圧電トランスにおいて、
前記矩形板の共振振動の節上にて、前記矩形板の幅方向
に延び、かつ該矩形板の厚さ方向に積層する節上積層電
極層を有し、前記節上積層電極層は、その一端部が該矩
形板の一方の長側面にまで達している一方、他端部が該
矩形板の他方の長側面よりも所定距離をおいて該矩形板
内にとどまっており、さらに、前記矩形板の一方の長側
面上にて、前記節上積層電極層の一端部に接続する節上
側面電極層を有することを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 前記矩形板の共振振動の節以外上にて、
前記矩形板の幅方向に少くとも他端部が該矩形板の他方
の長側面にまで達するように延び、かつ該矩形板の厚さ
方向に積層する節外積層電極層と、前記矩形板の他方の
長側面上にて、前記節外積層電極層の他端部に接続する
節外側面電極層と、前記矩形板の他方の長側面上にて、
該矩形板の共振振動の節上に設けられた節上端子パター
ンと、可撓性を持ち、前記矩形板の他方の長側面上に
て、前記節外側面電極層と前記節上端子パターンとの間
に延びる配線パターンとを有し、前記節上側面電極と前
記節上端子パターンとはそれぞれ、外部接続手段を接続
するための端子として用いられることを特徴とする請求
項１に記載の圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119096A JP3663524B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119096A JP3663524B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283814A true JPH09283814A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3663524B2 JP3663524B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=14019531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9119096A Expired - Fee Related JP3663524B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663524B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP9119096A patent/JP3663524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663524B2 (ja) | 2005-06-22 |
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