JPH098376A - Piezoelectric transformer and production thereof - Google Patents

Piezoelectric transformer and production thereof

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JPH098376A
JPH098376A JP15582395A JP15582395A JPH098376A JP H098376 A JPH098376 A JP H098376A JP 15582395 A JP15582395 A JP 15582395A JP 15582395 A JP15582395 A JP 15582395A JP H098376 A JPH098376 A JP H098376A
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JP
Japan
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silver
palladium
electrode
piezoelectric transformer
piezoelectric
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JP15582395A
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Japanese (ja)
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Hiroyo Hakamata
洋代 袴田
Satoru Tagami
悟 田上
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/05Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10N30/40Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers

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Abstract

PURPOSE: To obtain a piezoelectric transformer of single plate structure provided, on the surface of a PZT based piezoelectric ceramic, with driving and power generating electrodes in which the silver migration resistance is enhanced between the electrodes while sustaining the efficiency and boost rate thereof. CONSTITUTION: A conductive paste containing silver/palladium alloy powder is employed for forming an electrode 22 on the surface of a PZT based piezoelectric ceramic. Significant effect can be achieved especially when it is fired at a temperature in the range of 680-725 deg.C. Furthermore, an electrode having appropriate interface resistance and excellent in solderability can be obtained when the rate between silver and palladium is set in the range of silver 70wt.% : palladium 30wt.% - silver 80wt.% : palladium 20wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電トランス及びその
製造方法に関し、特に、PZT系圧電性セラミックから
なる圧電体表面に駆動用電極と発電用電極とを設けた単
板構造の圧電トランス及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer and a method for manufacturing the same, and more particularly to a piezoelectric transformer having a single plate structure in which a driving electrode and a power generating electrode are provided on the surface of a piezoelectric body made of PZT type piezoelectric ceramic. The manufacturing method is related.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の圧電トランスの製造にあたって
は、セラミック圧電体表面に駆動用電極および発電用電
極を形成する工程が必らず必要である。従来、その電極
形成の際には、銀100%含有の導電性ペーストを用い
て圧電体表面に電極パターンを形成した後、焼成するこ
とによって電極を形成することが、一般的に行われてい
る。
2. Description of the Related Art In manufacturing a piezoelectric transformer of this type, a step of forming a drive electrode and a power generation electrode on the surface of a ceramic piezoelectric body is indispensable. Conventionally, when forming the electrode, it is generally performed to form an electrode pattern on the surface of the piezoelectric body by using a conductive paste containing 100% silver and then to form the electrode by firing. .

【0003】ところで、圧電トランスのみならず、例え
ば圧電アクチュエータのようなセラミックを材料とする
他の電子部品においても当然上記のような電極形成の必
要があるが、それら他の電子部品では導電性ペーストと
して、銀100%含有の導電性ペーストではなく、銀と
他の金属との合金を含有する導電性ペーストが用いられ
ている。例えば、特開昭62ー199001号公報に
は、正特性磁器半導体に設けられた一対の電極に、銀お
よびパラジウムの割合が銀40〜90Wt%,パラジウ
ム60〜10Wt%の導電性ペーストを使用している。
この磁器半導体では、チタン酸バリウム系のリング状の
正特性磁器半導体素の両表面にめっき処理を施した後、
平均粒径1μm以下の銀と平均粒径800オングストロ
ームのパラジウムとを含むペーストをスクリーン印刷
し、600℃,15分間の焼付けにより、電極を形成す
る。
By the way, not only the piezoelectric transformer but also other electronic parts made of ceramic such as a piezoelectric actuator, of course, need to form the electrodes as described above, but in these other electronic parts, the conductive paste is used. As the conductive paste containing 100% silver, a conductive paste containing an alloy of silver and another metal is used. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-199001, a conductive paste having a silver and palladium ratio of 40 to 90 Wt% and palladium of 60 to 10 Wt% is used for a pair of electrodes provided on a PTC semiconductor. ing.
In this porcelain semiconductor, after performing a plating treatment on both surfaces of a barium titanate-based ring-shaped positive-characteristic porcelain semiconductor element,
An electrode is formed by screen-printing a paste containing silver having an average particle size of 1 μm or less and palladium having an average particle size of 800 Å and baking at 600 ° C. for 15 minutes.

【0004】又、特開平4ー96385号公報には、積
層セラミック圧電素子の内部電極として、銀70Wt
%,パラジウム30Wt%の混合電極を用いた圧電素子
が開示されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-96385, silver 70 Wt is used as an internal electrode of a laminated ceramic piezoelectric element.
%, Palladium 30 Wt%, a piezoelectric element using a mixed electrode is disclosed.

【0005】更に、特開平2ー114601号公報に
は、アルミナ基板とその基板上に蒸着された白金抵抗膜
とからなる温度センサにおいて、取出し電極を、銀とパ
ラジウムとほう珪酸鉛系ガラスの割合が83:10:7
のペーストを620℃で焼成することにより形成して、
はんだ喰われが少なくしかもはんだ付け性が良好な電極
を得ている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-114601, in a temperature sensor composed of an alumina substrate and a platinum resistance film deposited on the substrate, the extraction electrode is composed of silver, palladium and lead borosilicate glass. Is 83: 10: 7
Formed by baking the paste of 620 ℃,
An electrode with little solder erosion and good solderability is obtained.

【0006】このように、銀100%含有の導電性ペー
ストではなく、パラジウムを含む銀・パラジウム合金含
有の導電性ペーストを用いるのは、パラジウムを含まな
い銀100%の導電性ペーストでは、一対の対向する電
極間に電位差を与えた場合、その一対の電極のうちの正
極から負極へ電極中の銀が素子表面を伝わって移動する
という、いわゆるシルバー・マイグレーション現象が生
じるからである。この現象は、高温,高湿の雰囲気中
で、特に著しく発生する。
As described above, the conductive paste containing the silver / palladium alloy containing palladium is used instead of the conductive paste containing 100% silver. This is because when a potential difference is applied between the electrodes facing each other, a so-called silver migration phenomenon occurs in which silver in the electrodes moves from the positive electrode to the negative electrode of the pair of electrodes along the element surface. This phenomenon occurs remarkably in an atmosphere of high temperature and high humidity.

【0007】又、パラジウムの含有は、はんだを使用す
る際の「はんだ喰われ」防止にも効果があることが認め
られている。
It is also recognized that the inclusion of palladium is effective in preventing "solder erosion" when using solder.

【0008】尚、一般に、銀・パラジウム合金含有のペ
ーストを用いる場合には、銀100%含有のペーストを
用いる場合より高温域での焼成が必要である。
Generally, when using a paste containing a silver-palladium alloy, it is necessary to perform firing at a higher temperature range than when using a paste containing 100% silver.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、PZ
T系圧電トランスの電極形成には、従来、銀100%含
有の導電性ペーストが用いられていた。そしてこの導電
性ペーストに替えて、銀・パラジウム合金含有の導電性
ペーストを用いる場合には、導電性ペーストの焼成温度
を従来よりも高温にしなければならない。
As described above, the PZ
Conventionally, a conductive paste containing 100% silver has been used for forming electrodes of a T-based piezoelectric transformer. When a conductive paste containing a silver-palladium alloy is used instead of this conductive paste, the firing temperature of the conductive paste must be higher than in the past.

【0010】ところがPZT系の圧電性セラミックスを
用いた圧電トランスでは、電極形成の焼成を高温域で行
うと、トランスとしての性能がセラミック材料および寸
法などの構造から割り出された性能より低下する。特
に、トランスの効率および昇圧比が悪化してしまう。
However, in the piezoelectric transformer using the PZT type piezoelectric ceramics, when the firing for forming the electrodes is performed in a high temperature range, the performance as the transformer is lower than the performance determined from the structure such as the ceramic material and dimensions. In particular, the efficiency and step-up ratio of the transformer deteriorate.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電トランス
は、PZT系の圧電性セラミックからなる長板状の圧電
体を駆動部および発電部の二つの領域に区分し、それぞ
れの領域に対して圧電体表面に、駆動部に対しては外部
からの電圧を入力するための駆動用電極を設け、発電部
に対しては変圧した電圧を外部へ取り出すための発電用
電極を設けた構造の圧電トランスにおいて、前記駆動用
電極および前記発電用電極が、銀とパラジウムとの合金
を含む導電性膜から成ることを特徴とする。
In the piezoelectric transformer of the present invention, a long plate-shaped piezoelectric body made of a PZT-based piezoelectric ceramic is divided into two regions, a drive unit and a power generation unit, and each region is divided into two regions. Piezoelectric structure with a structure in which a drive electrode for inputting an external voltage to the drive unit is provided on the surface of the piezoelectric body, and a power generation electrode for taking out the transformed voltage to the outside is provided to the power generation unit. In the transformer, the drive electrode and the power generation electrode are formed of a conductive film containing an alloy of silver and palladium.

【0012】そして、前記銀とパラジウムとの合金にお
ける銀対パラジウムの比率が、重量比で、銀70Wt
%:パラジウム30Wt%から銀80Wt%:パラジウ
ム20Wt%であることを特徴とする。
In the alloy of silver and palladium, the weight ratio of silver to palladium is 70 Wt of silver.
%: Palladium 30 Wt% to silver 80 Wt%: Palladium 20 Wt%.

【0013】上記の圧電トランスは、前記圧電体表面
に、銀とパラジウムとの合金粉末を含む導電性塗料を用
いて、前記駆動用電極および発電用電極のパターンを形
成したのち焼成して前記駆動用電極および発電用電極を
形成する工程を含む圧電トランスの製造方法において、
前記導電性塗料の焼成を、680℃以上725℃以下の
温度範囲で実施することを特徴とする圧電トランスの製
造方法によって製造される。
In the above piezoelectric transformer, a conductive coating material containing an alloy powder of silver and palladium is used on the surface of the piezoelectric body to form a pattern of the driving electrode and the power generating electrode, which is then fired to form the driving electrode. In a method for manufacturing a piezoelectric transformer including a step of forming an electrode for power generation and an electrode for power generation,
The conductive coating is fired in a temperature range of 680 ° C. or higher and 725 ° C. or lower.

【0014】[0014]

【作用】本発明における圧電トランスを製造するとき
は、電極材料としての銀・パラジウム合金粉末含有の導
電性ペーストを、680〜725℃で焼成する。一般
に、パラジウムを含む導電性ペーストはパラジウムの還
元反応が450〜680℃付近で起ることから、高温域
の850℃程度で焼成することが行われている。しかし
本発明の適用対象である圧電トランスはその電気的特性
が電極焼成温度に依存する傾向があり、高い焼成温度は
電気的特性の劣化を招く。焼成温度が725℃以上では
目標性能であるトランス効率94%以上、昇圧比15倍
以上を満足できない。一方、マイグレーション性も電極
焼成温度に依存する傾向があり、焼成温度が低くなると
耐マイグレーション性も低くなる。680℃以下では耐
マイグレーション性は、銀電極並みとなってしまう。
又、パラジウムの還元反応温度680℃以下では電極中
に酸化パラジウムが混合するため、はんだ濡れ性が悪
い。よって、圧電トランスの電気的特性、耐マイグレー
ション性、はんだ付け性から、銀・パラジウム合金含有
の導電性ペーストを使用するPZT系圧電トランスの電
極形成には、680〜725℃の温度範囲での焼成が最
も適している。
When the piezoelectric transformer according to the present invention is manufactured, a conductive paste containing silver-palladium alloy powder as an electrode material is fired at 680 to 725 ° C. In general, a conductive paste containing palladium undergoes a reduction reaction of palladium in the vicinity of 450 to 680 ° C., and is therefore fired at about 850 ° C. in the high temperature range. However, the electrical characteristics of the piezoelectric transformer to which the present invention is applied tend to depend on the electrode firing temperature, and a high firing temperature causes deterioration of the electrical characteristics. If the firing temperature is 725 ° C or higher, the target performances of the transformer efficiency of 94% or more and the boosting ratio of 15 times or more cannot be satisfied. On the other hand, the migration property also tends to depend on the electrode firing temperature, and the lower the firing temperature, the lower the migration resistance. At 680 ° C. or lower, the migration resistance is comparable to that of silver electrodes.
Further, when the reduction reaction temperature of palladium is 680 ° C. or lower, palladium oxide is mixed in the electrode, so that the solder wettability is poor. Therefore, due to the electrical characteristics, migration resistance, and solderability of the piezoelectric transformer, firing is performed in the temperature range of 680 to 725 ° C. to form the electrodes of the PZT-based piezoelectric transformer using the conductive paste containing silver-palladium alloy. Is the most suitable.

【0015】更に、合金中のパラジウムの含有量が20
Wt%以上になると耐マイグレーション性は向上するも
のの、界面抵抗はパラジウムの量が約40Wt%を超え
ると徐々に増加することが知られている。又、パラジウ
ム含有量の増加によりはんだ濡れ性は劣化する。よっ
て、本発明では、銀とパラジウムとの重量混合比率が銀
70〜80Wt%,パラジウム30〜20Wt%の導電
性ペーストを用いる。
Further, the content of palladium in the alloy is 20
It is known that although the migration resistance is improved when Wt% or more, the interfacial resistance gradually increases when the amount of palladium exceeds about 40 Wt%. Also, the solder wettability deteriorates due to the increase in the palladium content. Therefore, in the present invention, a conductive paste in which the weight mixing ratio of silver and palladium is 70 to 80 wt% silver and 30 to 20 wt% palladium is used.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明の好適な実施例について、図面
を参照して説明する。先ず、第1の実施例として、PZ
T系圧電性セラミックを用いて、下記の製造工程によ
り、図2に示す構造の圧電トランスを作製した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as a first embodiment, PZ
A piezoelectric transformer having a structure shown in FIG. 2 was manufactured using the T-based piezoelectric ceramic by the following manufacturing process.

【0017】マンガン,アンチモンを第3成分とするP
ZT系の圧電性セラミック板21に、無機含有率77W
t%(このうち、銀およびパラジウムの重量混合比率
は、銀73Wt%,パラジウム27Wt%である)でビ
ヒクルとしてエチルセルロースを使用した銀・パラジウ
ム合金含有の導電性ペーストを厚膜スクリーン印刷法で
印刷した。その後、600〜850℃で焼成した電極2
2を形成した圧電トランスを作製した。電極形状は、図
2に示すとおりである。電極厚は、15μmである。
P containing manganese and antimony as the third component
ZT-based piezoelectric ceramic plate 21 has an inorganic content of 77 W
A conductive paste containing silver / palladium alloy containing t% (of which the weight mixing ratio of silver and palladium is 73 Wt% of silver and 27 Wt% of palladium) was printed by a thick film screen printing method using ethyl cellulose as a vehicle. . Then, the electrode 2 baked at 600 to 850 ° C.
A piezoelectric transformer having No. 2 formed was manufactured. The electrode shape is as shown in FIG. The electrode thickness is 15 μm.

【0018】図2に示すトランスは、ローゼン型圧電ト
ランスの一つである。図2において、21はトランスの
セラミック部である。22はトランスの電極部で、この
部分を本実施例の製造方法で作製した。この圧電トラン
スは、低インピーダンスの2つの駆動部と、高インピー
ダンスの発電部とを有し、図中に太い矢印で示す方向に
分極処理されている。駆動部に圧電トランスの共振周波
数の交流電圧を印加すると、圧電横効果31モードおよ
び圧電縦効果33モードにより発電部から昇圧された高
い電圧が出力される。
The transformer shown in FIG. 2 is one of Rosen type piezoelectric transformers. In FIG. 2, reference numeral 21 is a ceramic portion of the transformer. Reference numeral 22 denotes an electrode portion of the transformer, which was manufactured by the manufacturing method of this embodiment. This piezoelectric transformer has two low-impedance drive parts and a high-impedance power generation part, and is polarized in the direction indicated by the thick arrow in the figure. When an AC voltage having the resonance frequency of the piezoelectric transformer is applied to the drive unit, a high voltage boosted by the power generation unit is output by the piezoelectric horizontal effect 31 mode and the piezoelectric vertical effect 33 mode.

【0019】本実施例の圧電トランスを分極後、負荷に
接続し、電極焼成温度と電気的特性との関係を測定し
た。図3はその測定回路の配線図である。負荷として
は、抵抗とコンデンサとから成る疑似負荷32を用い
た。
After the piezoelectric transformer of this example was polarized, it was connected to a load and the relationship between the electrode firing temperature and the electrical characteristics was measured. FIG. 3 is a wiring diagram of the measuring circuit. As the load, a pseudo load 32 composed of a resistor and a capacitor was used.

【0020】更に、対向電極に純水を滴下して行うウォ
タードロップ試験により、電極焼成温度と耐マイグレー
ション性の関係調査を併せて行った。試験片は上記と同
じセラミックと銀・パラジウム合金含有ペーストを使用
して作製した。焼成温度も上記と同じである。
Further, a water drop test was carried out by dropping pure water on the counter electrode, and the relationship between the electrode firing temperature and the migration resistance was also investigated. A test piece was prepared using the same ceramic as above and a paste containing silver-palladium alloy. The firing temperature is also the same as above.

【0021】上述の圧電トランスの焼成温度依存性およ
び耐マイグレーション性の焼成温度依存性を、図1に示
す。図1を参照して、銀・パラジウム合金含有ペースト
の耐マイグレーション性が焼成温度に依存することが、
分る。焼成温度680℃以下では、耐マイグレーション
性は銀並みとなってしまう。このため、マイグレーショ
ン抑制を目的として銀・パラジウム合金含有ペーストを
使用する利点が見出せなくなってしまう。これより、耐
マイグレーション性における銀・パラジウム合金含有ペ
ーストの利点を追求するならば、銀・パラジウム合金含
有ペーストの焼成温度は、680℃以上でなければなら
ない。尚、焼成温度700℃以下では耐マイグレーショ
ン性が格段に劣化するので、700℃以上での焼成が望
ましい。
FIG. 1 shows the firing temperature dependency of the above-mentioned piezoelectric transformer and the firing temperature dependency of migration resistance. Referring to FIG. 1, the migration resistance of the silver-palladium alloy-containing paste depends on the firing temperature.
I understand. At a firing temperature of 680 ° C. or lower, the migration resistance is as good as silver. Therefore, the advantage of using the silver-palladium alloy-containing paste for the purpose of suppressing migration cannot be found. From this, when pursuing the advantage of the silver-palladium alloy-containing paste in migration resistance, the firing temperature of the silver-palladium alloy-containing paste must be 680 ° C. or higher. Incidentally, since the migration resistance is remarkably deteriorated at a firing temperature of 700 ° C. or lower, firing at 700 ° C. or higher is desirable.

【0022】又、図1から、圧電トランスの最も重要な
電気的特性である効率および昇圧比は、電極焼成温度が
上昇するに従って劣化して行くことが分る。本実施例で
作製した圧電トランスの目標性能は、効率94%以上、
昇圧比15倍以上であるが、725℃以上で焼成すると
前述の2つを満足させることは出来なくなる。これよ
り、目標性能以上のトランスを得ようとするならば、銀
・パラジウム合金含有ペーストの焼成温度は725℃以
下にしなければならない。
Further, it can be seen from FIG. 1 that the efficiency and step-up ratio, which are the most important electrical characteristics of the piezoelectric transformer, deteriorate as the electrode firing temperature rises. The target performance of the piezoelectric transformer manufactured in this example has an efficiency of 94% or more,
Although the pressurization ratio is 15 times or more, if the firing is performed at 725 ° C. or more, the above two cannot be satisfied. From this, in order to obtain a transformer having a target performance or higher, the firing temperature of the silver-palladium alloy-containing paste must be 725 ° C or lower.

【0023】上述の耐マイグレーション性、圧電トラン
スとしての電気的特性の観点から、圧電トランスに銀・
パラジウム合金含有ペーストを使用して電極を形成する
際には、680〜725℃でペーストを焼成しなければ
ならない。
From the viewpoint of the above-mentioned migration resistance and electric characteristics as a piezoelectric transformer, the piezoelectric transformer is made of silver.
When forming an electrode using a palladium alloy-containing paste, the paste must be fired at 680 to 725 ° C.

【0024】尚、本実施例において、焼成温度680℃
で作製した圧電トランスの特性は、効率94.8%、昇
圧比16倍、耐マイグレーション性は銀100%含有ペ
ーストの場合の約1.5倍であった。又、焼成温度70
0℃の場合は、効率94.5%、昇圧比15.8倍、耐
マイグレーション性は銀の約6倍であった。更に、72
5℃での特性は、効率94.6%、昇圧比15.5倍、
耐マイグレーション性は銀の約6倍であった。これらの
圧電トランスを高温高湿動作試験(温度85℃,湿度9
5%RH)に供したところ、シルバー・マイグレーショ
ンによる絶縁破壊発生は皆無であった。
In this embodiment, the firing temperature is 680 ° C.
The characteristics of the piezoelectric transformer manufactured in 1. were 94.8% in efficiency, 16 times the step-up ratio, and about 1.5 times the migration resistance of the paste containing 100% silver. Also, the firing temperature is 70
At 0 ° C., the efficiency was 94.5%, the pressurization ratio was 15.8 times, and the migration resistance was about 6 times that of silver. Furthermore, 72
The characteristics at 5 ° C are: efficiency 94.6%, boost ratio 15.5 times,
The migration resistance was about 6 times that of silver. These piezoelectric transformers were tested for high temperature and high humidity operation (temperature 85 ° C, humidity 9
When subjected to 5% RH), no dielectric breakdown occurred due to silver migration.

【0025】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。この実施例では、銀・パラジウム合金の重量混合
比率を変更した導電性ペーストを用いて、幾何学的構造
が第1の実施例と同一の圧電トランスを作製した。銀と
パラジウムとの比率は、銀70Wt%:パラジウム30
Wt%であり、焼成温度は、725℃である。図3の測
定回路に従い、電気的特性を測定したところ、トランス
効率は94.4%,昇圧比は15.3倍であった。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this example, a piezoelectric transformer having the same geometric structure as that of the first example was manufactured by using a conductive paste in which the weight mixing ratio of silver / palladium alloy was changed. The ratio of silver to palladium is 70 Wt% silver: 30 palladium.
Wt% and the firing temperature is 725 ° C. When the electrical characteristics were measured according to the measurement circuit of FIG. 3, the transformer efficiency was 94.4% and the step-up ratio was 15.3 times.

【0026】耐マイグレーション性は、銀100%含有
ペーストを用いた場合の約6.5倍であった。この実施
例の圧電トランスを高温高湿動作試験に供したところ、
絶縁破壊による不良は皆無であった。
The migration resistance was about 6.5 times that in the case of using the paste containing 100% of silver. When the piezoelectric transformer of this example was subjected to a high temperature and high humidity operation test,
There were no defects due to dielectric breakdown.

【0027】更に、本発明の第3の実施例について、説
明する。この実施例では、銀とパラジウムとの比率が銀
80Wt%:パラジウム20Wt%の導電性ペーストを
725℃で焼成して電極を形成した圧電トランスの電気
的特性を測定した。トランスの効率は94.4%,昇圧
比は15.8倍であった。
Further, a third embodiment of the present invention will be described. In this example, the electrical characteristics of a piezoelectric transformer in which an electrode was formed by firing a conductive paste in which the ratio of silver to palladium was 80 Wt% silver: 20 Wt% palladium was fired at 725 ° C. were measured. The efficiency of the transformer was 94.4% and the boost ratio was 15.8 times.

【0028】耐マイグレーション性は、銀100%含有
ペーストの場合の約1.5倍であった。本実施例は第1
の実施例,第2の実施例に比べて、耐マイグレーション
性では劣るが製造コストを比較すると、パラジウムの含
有率が低い分ペーストが安価である。本実施例の圧電ト
ランスを高温高湿動作試験に供したところ、絶縁破壊に
よる不良の発生は皆無であり、十分実用に耐えることが
確められた。
The migration resistance was about 1.5 times that of the paste containing 100% silver. This embodiment is the first
Compared with Examples 1 and 2, the migration resistance is inferior, but a comparison of the manufacturing costs shows that the paste is inexpensive because of the low palladium content. When the piezoelectric transformer of this example was subjected to a high-temperature and high-humidity operation test, it was confirmed that there were no defects due to dielectric breakdown, and that it could withstand practical use.

【0029】尚、これまでの実施例で用いたローゼン型
圧電トランスはほんの一例であり、この型以外のトラン
スにおいても、実施例におけると同様の効果が得られる
ことを確認した。
It should be noted that the Rosen type piezoelectric transformer used in the above embodiments is only an example, and it has been confirmed that the same effects as in the embodiments can be obtained even in transformers other than this type.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、PZT系圧電性セラミックを用いた圧電トランスの
電極を、銀・パラジウム合金粉末含有の導電性ペースト
の焼成により形成する。これにより、本発明によれば、
耐シルバー・マイグレーション性に優れ、しかも圧電ト
ランスとしての電気的特性、特に効率および昇圧比の高
い圧電トランスを提供できる。その効果は、導電性ペー
ストの焼成を680〜725℃の温度範囲で行うと、特
に顕著である。
As described above, in the present invention, the electrode of the piezoelectric transformer using the PZT system piezoelectric ceramic is formed by firing the conductive paste containing the silver-palladium alloy powder. Thus, according to the present invention,
It is possible to provide a piezoelectric transformer having excellent silver migration resistance and high electrical characteristics as a piezoelectric transformer, particularly high efficiency and step-up ratio. The effect is particularly remarkable when the conductive paste is fired in the temperature range of 680 to 725 ° C.

【0031】又、上述の銀・パラジウム合金中の銀とパ
ラジウムとの比率を、銀70%:パラジウム30%から
銀80%:パラジウム20%の範囲にすると、はんだ付
け性が良好でしかも界面抵抗も適当な電極が得られる。
When the ratio of silver to palladium in the above-mentioned silver-palladium alloy is in the range of 70% silver: 30% palladium to 80% silver: 20% palladium, the solderability is good and the interfacial resistance is good. Also gives a suitable electrode.

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

【図1】本発明の実施例における、耐マイグレーション
性、トランス効率および昇圧比の、電極焼成温度依存性
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing electrode firing temperature dependence of migration resistance, transformer efficiency, and boost ratio in an example of the present invention.

【図2】本発明の実施例による圧電トランスの斜視図で
ある。
FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric transformer according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による圧電トランスの電気的特
性測定に用いた回路の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a circuit used for measuring electrical characteristics of a piezoelectric transformer according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 圧電セラミック 22 銀・パラジウム合金含有電極 31 駆動電源 32 疑似負荷 21 Piezoelectric Ceramic 22 Silver / Palladium Alloy Containing Electrode 31 Drive Power Supply 32 Pseudo Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 5/04 H01L 41/22 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H02M 5/04 H01L 41/22 Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PZT系の圧電性セラミックからなる長
板状の圧電体を駆動部および発電部の二つの領域に区分
し、それぞれの領域に対して圧電体表面に、駆動部に対
しては外部からの電圧を入力するための駆動用電極を設
け、発電部に対しては変圧した電圧を外部へ取り出すた
めの発電用電極を設けた構造の圧電トランスにおいて、 前記駆動用電極および前記発電用電極が、銀とパラジウ
ムとの合金を含む導電性膜から成ることを特徴とする圧
電トランス。
1. A long plate-shaped piezoelectric body made of PZT-based piezoelectric ceramic is divided into two regions, a drive unit and a power generation unit, and the piezoelectric body surface is provided for each region and the drive unit is provided for each region. A piezoelectric transformer having a structure in which a drive electrode for inputting a voltage from the outside is provided, and a power generation electrode for taking out a transformed voltage to the outside is provided for a power generation unit, wherein the drive electrode and the power generation A piezoelectric transformer, wherein the electrodes are made of a conductive film containing an alloy of silver and palladium.
【請求項2】 請求項1記載の圧電トランスにおいて、
前記銀とパラジウムとの合金における銀対パラジウムの
比率が、重量比で、銀70Wt%:パラジウム30Wt
%から銀80Wt%:パラジウム20Wt%であること
を特徴とする圧電トランス。
2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein
The weight ratio of silver to palladium in the alloy of silver and palladium is 70 Wt% silver: 30 Wt palladium.
% To 80 Wt% silver: 20 Wt% palladium, a piezoelectric transformer.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の圧電トラン
スを製造する方法であって、前記圧電体表面に、銀とパ
ラジウムとの合金粉末を含む導電性塗料を用いて、前記
駆動用電極および発電用電極のパターンを形成したのち
焼成して前記駆動用電極および発電用電極を形成する工
程を含む圧電トランスの製造方法において、 前記導電性塗料の焼成を、680℃以上725℃以下の
温度範囲で実施することを特徴とする圧電トランスの製
造方法。
3. The method for manufacturing the piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the driving electrode is formed by using a conductive paint containing an alloy powder of silver and palladium on the surface of the piezoelectric body. And a method of manufacturing a piezoelectric transformer including a step of forming a pattern of a power generation electrode and then baking the pattern to form the driving electrode and the power generation electrode, wherein the conductive paint is baked at a temperature of 680 ° C. or higher and 725 ° C. or lower. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, which is carried out in a range.
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