JP2000294851A - 積層型圧電体電子デバイス - Google Patents

積層型圧電体電子デバイス

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JP2000294851A
JP2000294851A JP11099367A JP9936799A JP2000294851A JP 2000294851 A JP2000294851 A JP 2000294851A JP 11099367 A JP11099367 A JP 11099367A JP 9936799 A JP9936799 A JP 9936799A JP 2000294851 A JP2000294851 A JP 2000294851A
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electrode
conductor
linear
piezoelectric
conductors
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JP11099367A
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Mamoru Sakamoto
守 坂本
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電定数d33による振動を利用すると共に耐
圧を向上させた積層型圧電体電子デバイスを提供する。 【解決手段】 互いに平行に配置された複数の直線状導
体14aからなる第1導体層と、互いに平行に配置され
た複数の直線状導体15aからなる第2導体層との間に
圧電セラミック板13を挟むように、これらを交互に複
数積層し、全ての第1導体層の直線状導体14aの一端
を外部電極12aに接続し、全ての第2導体層の直線状
導体15aの一端を外部電極12bに接続てなる積層型
圧電体電子デバイスにおいを構成する。この際、第2導
体層の直線状導体15aを、第1導体層の隣り合う2つ
の直線状導体14aのほぼ中間位置に対応して配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電フィルタ、圧
電トランス、或いは圧電振動子に用いられる積層型圧電
体電子デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の急速な電子機器の小型化に伴い電
子回路を構成する電子素子(電子デバイス)も小型化さ
れてきている。この種の電子素子の一例として、圧電体
を用いた圧電フィルタ、圧電トランス、及び圧電振動子
が注目されている。
【0003】例えば、従来の電磁トランスに代えて用い
られるようになった圧電トランスは、蓄電池駆動の電子
機器への商用電源からの充電回路又は商用電源から電力
を供給するための電源回路、或いは低電圧から高電圧へ
の変換回路等に用いられている。
【0004】圧電トランスは、例えばチタン酸バリウム
やジルコン酸チタン酸鉛(PZT)系の圧電セラミック
ス等の圧電材料を使用した変圧素子である。
【0005】この圧電トランスの基本構造は、圧電材料
の薄長板からなる圧電振動体、または圧電材料の薄長板
を積層した構造を有する圧電振動体の厚み方向に入力電
圧を印加して機械的振動を励起させる1次側電極を付設
した駆動部と、この機械的振動を電圧に変換して取り出
す2次側電極を付設した発電部とからなる。
【0006】前述したように圧電トランスは、従来の電
磁トランスに比べて小型であるため、高電圧発生素子或
いは電源用変圧素子として、液晶のバックライト電源、
空気清浄器、オゾン発生器やコピー機等に多用されてい
る。
【0007】図32は、圧電トランスの典型である所謂
ローゼン型圧電トランスを示す斜視図である。図におい
て、ローゼン型圧電トランス1は、圧電材料からなる薄
長板状のシートを積層した構造をなす圧電振動体2と、
圧電振動体2の厚み方向に対向して1次側電極3a,3
bを付設した駆動部4と、圧電振動体2の一端面に2次
側電極5を付設した発電部6とから構成されている。
【0008】上記構成により、1次側電極3a,3b間
に交流入力電圧Vinを印加して駆動部4に機械的振動を
励起させ、2次側電極6に交流出力電圧Voutが得られ
る(Roは負荷抵抗)。
【0009】尚、図中の矢印⇒は圧電振動体2における
分極方向を示す。即ち、一次側分極は圧電振動体2の厚
さ方向に発生し、二次側分極は圧電振動体2の長さ方向
に発生している。ここで、電圧の変換に使用する振動方
向は、圧電振動体2の長さ方向に発生する振動である。
【0010】また、圧電トランス1は、その内部に等価
回路における抵抗成分、容量成分、誘導性分を有して共
振回路を形成しており、そのため圧電トランスの伝達効
率η(%)の周波数特性には、1次、2次、3次、・・
・の各共振周波数f1、f2、f3、・・・にてピーク
が現れる。大きな共振ピークとして、1次共振振動(λ
/2モード)、2次共振振動(λモード)、3次共振振
動(3λ/2モード)が知られており、圧電トランス1
がこれらの共振周波数帯でのみ大きく電力を伝達する一
種のフィルタの作用を示す。
【0011】従って、高い出力電力(即ち、高い伝達効
率η)を得るためには、圧電トランス1の機械的振動に
おける基本共振周波数の波長λの1/2の整数倍(1次
共振振動(λ/2モード)、2次共振振動(λモー
ド)、3次共振振動(3λ/2モード)、・・・)で駆
動することが望ましい。
【0012】前述したように、一次側の駆動部4の役割
は入力された電気エネルギーを機械的エネルギー(振
動)に変換することであり、二次側の発電部6の役割は
圧電振動体2に発生した振動を電気エネルギーに変換す
ることである。
【0013】このため、一次側は与えられた電気エネル
ギーをいかに大きな振動にするか、つまり周波数が同じ
であれば使用する振動方向の変位量を大きく発生させれ
ば変換効率を高めることができる。また、二次側は、こ
の与えられた変位量によっていかに大きな電力を発生す
るかがポイントとなる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のローゼン型圧電トランス1では、一次側は振動
に対して分極は垂直方向のため、圧電定数d31を利用し
ている。
【0015】ところが、圧電定数d31は、振動方向に平
行な分極で用いられる圧電定数d33と比べて、絶対値は
約1/3〜1/4程度であり(例、d31≒−140に対
してd33≒330;単位は×10-12[m/V])、変位量の
大きな振動を発生させるには圧電定数d33を使用するこ
とが好ましい。
【0016】二次側については、発電量を表す電力出力
係数gを用いて比較すると、振動方向に垂直な分極の場
合をg31、振動方向に平行な分極の場合をg33とする
と、g31とg33の比は約1/2〜1/3であり(例、g
31≒−10に対してg33≒23;単位は×10-3[V・m/
N])、分極方向の振動を用いた方が好ましい。
【0017】そこで、特開平11−8420号公報に開
示される圧電トランスは、圧電定数d33を使用して振動
を発生させるために、プラス側とマイナス側の線状電極
を交互に並べて積層している。
【0018】一方、電極の構造によって、特にプラス側
とマイナス側の電極が同じ層にある場合、耐圧が低下す
ることがあるという問題点があった。この理由として
は、第一に積層数が数十層から数百層と多い場合に、層
間のマイクロデラミネーションが生じるためである。第
二に、電極材料のマイグレーションが生じるためであ
る。
【0019】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、圧電
定数d33による振動を利用すると共に耐圧を向上させた
積層型圧電体電子デバイスを提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項1では、第1導体層と第2導体層と
の間に圧電体層を挟むように、該第1導体層と第2導体
層と圧電体層とを交互に複数積層してなる積層型圧電体
電子デバイスにおいて、前記第1導体層は互いに平行な
複数の直線状導体からなる第1電極を有し、前記第2導
体層は互いに平行で且つ前記前記圧電体層に平行な方向
において前記第1電極の隣り合う直線状導体の間に第1
電極の直線状導体に対応して平行に配置された複数の直
線状導体からなる第2電極を有し、前記第1電極の直線
状導体同士を接続する第1接続導体と、前記第2電極の
直線状導体同士を接続する第2接続導体とを備えている
積層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0021】該積層型圧電体デバイスによれば、前記第
1電極と第2電極間に交流電圧を印加すると、これら第
1電極と第2電極との間に存在する圧電体に分極が生ず
ると共に電圧印加方向の変化に同期して振動を生ずる。
また、前記第2電極の直線状導体は第1電極の隣り合う
直線状導体の間に第1電極の直線状導体に対応して平行
に配置されているので、前記圧電体の振動方向は圧電体
層とほぼ平行な方向となる。
【0022】また、請求項2では、請求項1記載の積層
型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1電極及び第2
電極の直線状導体の一端はそれぞれデバイスの異なる表
面に露出し、前記第1接続導体は第1電極の直線状導体
が露出した面に形成された第1外部電極からなり、前記
第2接続導体は第2電極の直線状導体が露出した面に形
成された第2外部電極からなる積層型圧電体電子デバイ
スを提案する。
【0023】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
電極の複数の直線状導体はその露出面に形成された第1
外部電極によって互いに接続され、各第2電極の複数の
直線状導体はその露出面に形成された第2外部電極によ
って互いに接続される。
【0024】また、請求項3では、請求項1記載の積層
型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1接続導体と第
2接続導体は少なくともその一部がデバイスの表面に露
出するように前記導体層に形成されていると共に、デバ
イス表面に形成され前記第1接続導体同士を接続する第
1外部電極と、デバイス表面に形成され前記第2接続導
体同士を接続する第2外部電極とを備えている積層型圧
電体電子デバイスを提案する。
【0025】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
導体層では第1電極の複数の直線状導体は第1接続導体
によって互いに接続され、各第2導体層では第2電極の
複数の直線状導体は第2接続導体によって互いに接続さ
れる。さらに、各第1接続導体はその露出面に形成され
た第1外部電極によって互いに接続され、各第2接続導
体はその露出面に形成された第2外部電極によって互い
に接続される。
【0026】また、請求項4では、請求項1乃至3の何
れかに記載の積層型圧電体電子デバイスにおいて、積層
方向に平行で且つ前記直線状導体に平行な異なる2つの
デバイス表面に前記直線状導体に対向するように第3の
外部電極と第4の外部電極が形成されている積層型圧電
体電子デバイスを提案する。
【0027】該積層型圧電体デバイスによれば、前記第
1電極及び第2電極の間に交流電圧が印加されると、こ
れら第1電極と第2電極との間に存在する圧電体に分極
が生ずると共に電圧印加方向の変化に同期して振動を生
ずる。また、前記第2電極の直線状導体は第1電極の隣
り合う直線状導体の間に第1電極の直線状導体に対応し
て平行に配置されているので、前記圧電体の振動方向は
圧電体層とほぼ平行な方向となる。さらに、第3の外部
電極と第4の外部電極が、積層方向に平行で且つ前記第
1電極及び第2電極の直線状導体に平行な位置に形成さ
れているので、前記圧電体の振動に伴い第3電極と第4
電極との間に分極が生じ、これら第3電極と第4電極と
の間に交流電圧が発生する。
【0028】また、請求項5では、第1導体層と第2導
体層との間に圧電体層を挟むように、該第1導体層と第
2導体層と圧電体層とを交互に複数積層してなる単位積
層体を2つ以上積層してなる積層型圧電体電子デバイス
であって、前記単位積層体において、前記第1導体層は
互いに平行な複数の直線状導体からなる第1電極を有
し、前記第2導体層は互いに平行で且つ前記前記圧電体
層に平行な方向において前記第1電極の隣り合う直線状
導体の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置
された複数の直線状導体からなる第2電極を有し、前記
第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続導体と、
前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2接続導体
とを備え、異なる単位積層体の直線状導体が互いに平行
になるように前記単位積層体が積層されている積層型圧
電体電子デバイスを提案する。
【0029】該積層型圧電体デバイスによれば、例え
ば、一の単位積層体における第1電極及び第2電極の間
に交流電圧が印加されると、これら第1電極と第2電極
との間に存在する圧電体に分極が生ずると共に電圧印加
方向の変化に同期して振動を生ずる。また、前記第2電
極の直線状導体は第1電極の隣り合う直線状導体の間に
第1電極の直線状導体に対応して平行に配置されている
ので、前記圧電体の振動方向は圧電体層とほぼ平行な方
向となる。さらに、この振動は積層された他の単位積層
体にも伝達され、他の単位積層体においては圧電体の振
動に伴い第1電極と第2電極との間に分極が生じ、これ
ら第1電極と第2電極との間に交流電圧が発生する。
【0030】また、請求項6では、では、請求項5記載
の積層型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1電極及
び第2電極の直線状導体の一端はそれぞれデバイスの異
なる表面に露出し、前記単位積層体において、前記第1
接続導体は第1電極の直線状導体が露出した面に形成さ
れた第1外部電極からなり、前記第2接続導体は第2電
極の直線状導体が露出した面に形成された第2外部電極
からなり、各単位積層体の第1外部電極及び第2外部電
極はそれぞれ異なる位置に形成されている積層型圧電体
電子デバイスを提案する。
【0031】該積層型圧電体デバイスによれば、各単位
積層体において、各第1電極の複数の直線状導体はその
露出面に形成された第1外部電極によって互いに接続さ
れ、各第2電極の複数の直線状導体はその露出面に形成
された第2外部電極によって互いに接続される。また、
異なる単位積層体の第1外部電極及び第2外部電極は互
いに絶縁されている。
【0032】また、請求項7では、請求項5記載の積層
型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1接続導体と第
2接続導体は少なくともその一部がデバイスの表面に露
出するように前記導体層に形成されていると共に、デバ
イス表面に形成され同一の単位積層体に含まれる前記第
1接続導体同士を接続する第1外部電極と、デバイス表
面に形成され同一の単位積層体に含まれる前記第2接続
導体同士を接続する第2外部電極とを備え、各単位積層
体の外部電極はそれぞれ異なる位置に形成されている積
層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0033】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
導体層では第1電極の複数の直線状導体は第1接続導体
によって互いに接続され、各第2導体層では第2電極の
複数の直線状導体は第2接続導体によって互いに接続さ
れる。さらに、各単位積層体毎に各第1接続導体はその
露出面に形成された第1外部電極によって互いに接続さ
れ、各第2接続導体はその露出面に形成された第2外部
電極によって互いに接続される。また、異なる単位積層
体の第1外部電極及び第2外部電極は互いに絶縁されて
いる。
【0034】また、請求項8では、2つの第1単位積層
体で第2単位積層体を挟むように該第1単位積層体と第
2単位積層体を積層してなる積層型圧電体電子デバイス
であって、前記第1単位積層体は、第1導体層と第2導
体層との間に圧電体層を挟むように該第1導体層と第2
導体層と圧電体層とを交互に複数積層してなり、前記第
1導体層は互いに平行な複数の直線状導体からなる第1
電極を有し、前記第2導体層は互いに平行で且つ前記前
記圧電体層に平行な方向において前記第1電極の隣り合
う直線状導体の間に第1電極の直線状導体に対応して平
行に配置された複数の直線状導体からなる第2電極を有
し、前記第2単位積層体は、第3導体層と圧電体層とを
交互に複数積層してなり、前記第3導体層は、互いに平
行で且つ前記第1電極の直線状導体と平行な位置に形成
された直線状導体からなる第3電極及び第4電極とを有
し、前記第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続
導体と、前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2
接続導体と、前記第3電極の直線状導体同士を接続する
第3接続導体と、前記第4電極の直線状導体同士を接続
する第4接続導体とを備えている積層型圧電体電子デバ
イスを提案する。
【0035】該積層型圧電体デバイスによれば、例え
ば、2つの第1単位積層体における第1電極及び第2電
極の間に交流電圧が印加されると、これら第1電極と第
2電極との間に存在する圧電体に分極が生ずると共に電
圧印加方向の変化に同期して振動を生ずる。また、前記
第2電極の直線状導体は第1電極の隣り合う直線状導体
の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置され
ているので、前記圧電体の振動方向は圧電体層とほぼ平
行な方向となる。さらに、この振動は2つの第1単位積
層体の間に積層された第2単位積層体にも伝達され、第
2単位積層体においては圧電体の振動に伴い第3電極と
第4電極との間に分極が生じ、これら第3電極と第4電
極との間に交流電圧が発生する。
【0036】また、請求項9では、請求項8記載の積層
型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1電極及び第2
電極の直線状導体の一端がそれぞれデバイスの異なる表
面に露出すると共に前記第3電極及び第4電極は少なく
とも一部がデバイスの表面に露出し、前記第1接続導体
は第1電極の直線状導体が露出した面に形成された第1
外部電極からなり、前記第2接続導体は第2電極の直線
状導体が露出した面に形成された第2外部電極からな
り、前記第3接続導体は第3電極が露出した面に形成さ
れた第3外部電極からなり、前記第4接続導体は第4電
極が露出した面に形成された第4外部電極からなる積層
型圧電体電子デバイスを提案する。
【0037】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
電極の複数の直線状導体はその露出面に形成された第1
外部電極によって互いに接続され、各第2電極の複数の
直線状導体はその露出面に形成された第2外部電極によ
って互いに接続される。さらに、各第3電極の複数の直
線状導体はその露出面に形成された第3外部電極によっ
て互いに接続され、各第4電極の複数の直線状導体はそ
の露出面に形成された第4外部電極によって互いに接続
される。
【0038】また、請求項10では、請求項8記載の積
層型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1接続導体と
第2接続導体は少なくともその一部がデバイスの表面に
露出するように前記導体層に形成されていると共に前記
第3電極及び第4電極は少なくとも一部がデバイスの表
面に露出し、デバイス表面に形成され前記第1接続導体
同士を接続する第1外部電極と、デバイス表面に形成さ
れ前記第2接続導体同士を接続する第2外部電極とを備
え、前記第3接続導体は第3電極が露出した面に形成さ
れた第3外部電極からなり、前記第4接続導体は第4電
極が露出した面に形成された第4外部電極からなる積層
型圧電体電子デバイスを提案する。
【0039】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
導体層では第1電極の複数の直線状導体は第1接続導体
によって互いに接続され、各第2導体層では第2電極の
複数の直線状導体は第2接続導体によって互いに接続さ
れる。さらに、各第1接続導体はその露出面に形成され
た第1外部電極によって互いに接続され、各第2接続導
体はその露出面に形成された第2外部電極によって互い
に接続される。また、各第3電極の複数の直線状導体は
その露出面に形成された第3外部電極によって互いに接
続され、各第4電極の複数の直線状導体はその露出面に
形成された第4外部電極によって互いに接続される。
【0040】また、請求項11では、第1導体層と第2
導体層との間に圧電体層を挟むように、第1導体層と第
2導体層と圧電体層とを交互に複数積層してなる積層型
圧電体電子デバイスであって、前記第1導体層は、互い
に平行な複数の直線状導体からなる第1電極と、互いに
平行で且つ第1電極の直線状導体に平行な複数の直線状
導体からなる第3電極とを有し、前記第2導体層は、互
いに平行で且つ前記前記圧電体層に平行な方向において
前記第1電極の隣り合う直線状導体の間に第1電極の直
線状導体に対応して平行に配置された複数の直線状導体
からなる第2電極と、第2電極の直線状導体に平行で且
つ前記前記圧電体層に平行な方向において前記第3電極
の隣り合う直線状導体の間に第3電極の直線状導体に対
応して平行に配置された複数の直線状導体からなる第4
電極とを有し、前記第1電極の直線状導体同士を接続す
る第1接続導体と、前記第2電極の直線状導体同士を接
続する第2接続導体と、前記第3電極の直線状導体同士
を接続する第3接続導体と、前記第4電極の直線状導体
同士を接続する第4接続導体とを備えている積層型圧電
体電子デバイスを提案する。
【0041】該積層型圧電体デバイスによれば、例え
ば、第1電極及び第2電極の間に交流電圧が印加される
と、これら第1電極と第2電極との間に存在する圧電体
に分極が生ずると共に電圧印加方向の変化に同期して振
動を生ずる。また、前記第2電極の直線状導体は第1電
極の隣り合う直線状導体の間に第1電極の直線状導体に
対応して平行に配置されているので、前記圧電体の振動
方向は圧電体層とほぼ平行な方向となる。さらに、この
振動は圧電体層を介して第3電極及び第4電極に伝達さ
れ、圧電体の振動に伴い第3電極と第4電極との間に分
極が生じ、これら第3電極と第4電極との間に交流電圧
が発生する。
【0042】また、請求項12では、請求項11記載の
積層型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1電極及び
第2電極の直線状導体の一端はそれぞれデバイスの異な
る表面に露出すると共に前記第1電極及び第2電極の直
線状導体の一端はそれぞれデバイスの異なる表面に露出
し、前記第1接続導体は第1電極の直線状導体が露出し
た面に形成された第1外部電極からなり、前記第2接続
導体は第2電極の直線状導体が露出した面に形成された
第2外部電極からなり、前記第3接続導体は第3電極の
直線状導体が露出した面に形成された第3外部電極から
なり、前記第4接続導体は第4電極の直線状導体が露出
した面に形成された第4外部電極からなる積層型圧電体
電子デバイスを提案する。
【0043】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
電極の複数の直線状導体はその露出面に形成された第1
外部電極によって互いに接続され、各第2電極の複数の
直線状導体はその露出面に形成された第2外部電極によ
って互いに接続される。各第3電極の複数の直線状導体
はその露出面に形成された第3外部電極によって互いに
接続され、各第4電極の複数の直線状導体はその露出面
に形成された第4外部電極によって互いに接続される。
さらに、第1外部電極乃至第4外部電極は互いに絶縁さ
れている。
【0044】また、請求項13では、請求項11記載の
積層型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1乃至第4
接続導体のそれぞれは少なくともその一部がデバイスの
表面に露出するように前記導体層に形成されていると共
に、デバイス表面に形成され前記第1接続導体同士を接
続する第1外部電極と、デバイス表面に形成され前記第
2接続導体同士を接続する第2外部電極と、デバイス表
面に形成され前記第3接続導体同士を接続する第3外部
電極と、デバイス表面に形成され前記第4接続導体同士
を接続する第4外部電極とを備えている積層型圧電体電
子デバイスを提案する。
【0045】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
導体層では第1電極の複数の直線状導体が第1接続導体
によって互いに接続されると共に第3電極の複数の直線
状導体が第3接続導体によって互いに接続され、各第2
導体層では第2電極の複数の直線状導体は第2接続導体
によって互いに接続されると共に第4電極の複数の直線
状導体が第34続導体によって互いに接続される。さら
に、各第1接続導体はその露出面に形成された第1外部
電極によって互いに接続され、各第2接続導体はその露
出面に形成された第2外部電極によって互いに接続され
る。各第3接続導体はその露出面に形成された第3外部
電極によって互いに接続され、各第4接続導体はその露
出面に形成された第4外部電極によって互いに接続され
る。さらに、異なる単位積層体の第1外部電極乃至第4
外部電極は互いに絶縁されている。
【0046】また、請求項14では、請求項11記載の
積層型圧電体電子デバイスにおいて、前記第1接続導体
と第2接続導体は前記導体層に形成され、各第1導体層
では第1電極の少なくとも一の直線状導体の一端及び第
3電極の少なくとも一の直線状導体の一端が一方のデバ
イス表面に露出し、各第2導体層では第2電極の少なく
とも一の直線状導体の一端及び第4電極の少なくとも一
の直線状導体の一端が他方のデバイス表面に露出し、デ
バイス表面に形成され前記第1電極の露出した直線線上
導体同士を接続する第1外部電極と、デバイス表面に形
成され前記第2電極の露出した直線線上導体同士を接続
する第2外部電極と、デバイス表面に形成され前記第3
電極の露出した直線線上導体同士を接続する第3外部電
極と、デバイス表面に形成され前記第4電極の露出した
直線線上導体同士を接続する第4外部電極とを備えてい
る積層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0047】該積層型圧電体デバイスによれば、各第1
導体層では第1電極の複数の直線状導体が第1接続導体
によって互いに接続されると共に第3電極の複数の直線
状導体が第3接続導体によって互いに接続され、各第2
導体層では第2電極の複数の直線状導体は第2接続導体
によって互いに接続されると共に第4電極の複数の直線
状導体が第34続導体によって互いに接続される。さら
に、各第1導体層における第1電極の少なくとも一の直
線状導体はその露出面に形成された第1外部電極によっ
て互いに接続され、第3電極の少なくとも一の直線状導
体はその露出面に形成された第3外部電極によって互い
に接続される。また、各第2導体層における第2電極の
少なくとも一の直線状導体はその露出面に形成された第
2外部電極によって互いに接続され、第4電極の少なく
とも一の直線状導体はその露出面に形成された第4外部
電極によって互いに接続される。
【0048】また、請求項15では、請求項14記載の
積層型圧電体電子デバイスにおいて、前記直線状導体
は、前記第1電極と第2電極との間に交流電圧を印加し
たときに生じる振動のノード点近傍位置においてデバイ
ス表面に露出している積層型圧電体電子デバイスを提案
する。
【0049】該積層型圧電体デバイスによれば、直線状
導体が振動のノード点近傍位置においてデバイス表面に
露出しているので、露出した直線状導体にかかる前記振
動によって生ずる変位が最小となる。
【0050】また、請求項16では、請求項11、1
3、14または15記載の積層型圧電体電子デバイスに
おいて、前記第1接続導体と第2接続導体は前記導体層
に形成され且つ第1接続導体と第2接続導体が積層方向
に重ならない位置に形成されている積層型圧電体電子デ
バイスを提案する。
【0051】該積層型圧電体デバイスによれば、第1接
続導体と第2接続導体が積層方向に重ならない位置に形
成されているので、これら第1接続導体と第2接続導体
の間において圧電体層の分極が生ずることがない。
【0052】また、請求項17では、請求項11、1
3、14、15または16の何れかに記載の積層型圧電
体電子デバイスにおいて、前記第3接続導体と第4接続
導体は前記導体層に形成され且つ第3接続導体と第4接
続導体が積層方向に重ならない位置に形成されている積
層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0053】該積層型圧電体デバイスによれば、第3接
続導体と第4接続導体が積層方向に重ならない位置に形
成されているので、これら第3接続導体と第4接続導体
の間において圧電体層の分極が生ずることがない。
【0054】また、請求項18では、請求項3、7、1
0または13記載の積層型圧電体電子デバイスにおい
て、前記接続導体は、前記第1電極と第2電極との間に
交流電圧を印加したときに生じる振動のノード点近傍位
置においてデバイス表面に露出している積層型圧電体電
子デバイスを提案する。
【0055】該積層型圧電体デバイスによれば、接続導
体が振動のノード点近傍位置においてデバイス表面に露
出しているので、露出した接続導体にかかる前記振動に
よって生ずる変位が最小となる。
【0056】また、請求項19では、請求項1乃至18
の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイスにおいて、
前記第1電極の直線状導体と前記第2電極の直線状導体
との間の前記圧電体層に平行な方向の距離が、前記第1
電極の隣接する直線状導体間の距離の約1/2に設定さ
れている積層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0057】該積層型圧電体デバイスによれば、第1電
極と第2電極との間の距離を、耐圧を下げずに短く設定
することができる。
【0058】また、請求項20では、請求項1乃至18
の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイスにおいて、
前記第1電極及び前記第2電極の同一層内における隣接
する直線状導体間の距離が、前記圧電体層の厚み方向に
おける前記第1電極と第2電極との間の距離よりも大き
く設定されている積層型圧電体電子デバイスを提案す
る。
【0059】該積層型圧電体デバイスによれば、分極方
向と振動方向が大きく異ならないので、圧電体における
d33振動が生じやすくなる。
【0060】また、請求項21では、請求項1乃至18
の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイスにおいて、
前記第1電極と第2電極との間に交流電圧を印加したと
きの前記圧電体層の分極方向と振動方向とのなす角度が
0度よりも大きく45度よりも小さい角度になるように
前記第1電極及び第2電極が配置されている積層型圧電
体電子デバイスを提案する。
【0061】該積層型圧電体デバイスによれば、分極方
向と振動方向が大きく異ならないので、圧電体における
d33振動が生じやすくなる。
【0062】また、請求項22では、請求項1乃至18
の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイスにおいて、
前記第1電極の一の直線状導体と該直線状導体に最も近
い位置に形成されている第2電極の直線状導体の双方に
対して直角に交わる直線の方向と、前記第1電極と第2
電極との間に交流電圧を印加したときの前記圧電体層の
振動方向とのなす角度が、0度よりも大きく45度より
も小さい角度になるように前記第1電極及び第2電極が
配置されている積層型圧電体電子デバイスを提案する。
【0063】該積層型圧電体デバイスによれば、分極方
向と振動方向が大きく異ならないので、圧電体における
d33振動が生じやすくなる。
【0064】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
【0065】図1は、本発明の第1の実施形態における
積層型圧電体電子デバイス(以下、単に圧電体電子デバ
イスと称する)を示す外観斜視図、図2はその素体の分
解斜視図、図3は図2におけるA−A線矢視方向略平断
面図、図4は図3におけるB−B線矢視方向略側断面図
である。尚、第1の実施形態は、本発明の積層型圧電体
電子デバイスの基本構造を示している。
【0066】図において、10は圧電体電子デバイス
で、圧電材料を主体とした直方体形状の素体11を有
し、この素体11の1対の対向側面にはそれぞれ外部電
極12a,12bが形成されている。
【0067】素体11は、図2乃至図4に示すように、
圧電セラミック材料からなる圧電セラミック板13と、
第1導体層14、及び第2導体層15から成り、第1導
体層14と第2導体層15との間に圧電セラミック板1
3が介在されるように、これらを交互に積層して構成さ
れている。
【0068】第1導体層14は第1電極を構成する複数
の直線状導体14aからなり、第2導体層15は第2電
極を構成する複数の直線状導体15aからなる。
【0069】第1及び第2導体層14,15の直線状導
体14a,15aは、互いにほぼ平行になるように等間
隔をあけて配置されている。また、第2導体層15の直
線状導体15aは、第1導体層14の隣り合う2つの直
線状導体14aのほぼ中間位置に対応して配置されてい
る。
【0070】さらに、第1導体層14の直線状導体14
aの一端は一方の外部電極12aが形成された素体11
側面に露出し、この外部電極12aに導電接続されてい
る。また、第2導体層15の直線状導体15aの一端は
一方の外部電極12bが形成された素体11側面に露出
し、この外部電極12bに導電接続されている。
【0071】また、第1導体層14の直線状導体14a
と、この直線状導体14aに最も近い第2導体層15の
直線状導体15aとの間において、圧電セラミック板1
3の面に平行で直線状導体14a,15aに直交する方
向の距離L1は、圧電セラミック板13の面及び直線状
導体14a,15aに直交する方向の距離L2の約3倍
に設定されている。
【0072】上記構成の圧電体電子デバイスは次のよう
にして作製した。
【0073】まず、Pb(Mn,Nb)O3系のPZT
セラミックを形成するセラミックスラリーを用いてドク
ターブレード法によりセラミックグリーンシートを形成
した。
【0074】次に、このグリーンシートの上面に第1導
体層14及び第2導体層15の直線状導体14a,15
aを形成するAg/Pdを含む導体ペーストを印刷し
た。
【0075】この後、導体ペーストを印刷したグリーン
シートを積層し、さらに上下層に導体ペーストを印刷し
ていないグリーンシートを積層して、これらを圧着し
た。
【0076】次いで、この積層体を焼成して素体11得
た後、素体11の所定側面にAgを蒸着して外部電極1
2a,12bを形成することに圧電体電子デバイス10
を得た。
【0077】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス1
0は、例えば、外部電極12a,12b間に交流電圧を
印加すると、圧電効果により第1導体層14の直線状導
体14aと第2導体層15の直線状導体15aとの間に
存在する圧電セラミックに分極が生じて、電圧極性の変
化に同期して強い機械的な振動を生ずる。
【0078】ここで、第2導体層15の直線状導体15
aは第1導体層14の隣り合う直線状導体14aのほぼ
中間に配置され、且つ上記距離L1が距離L2の約3倍
に設定されていると共に第1及び第2導体層14,15
が複数積層されているので、圧電セラミック板13の振
動方向は、圧電セラミック板13の面に平行で直線状導
体14a,15aに直交する方向となる。即ち、圧電定
数d33による振動を発生している。
【0079】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体14aと第2電極を構成する直線状
導体15aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層14,15に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0080】尚、本実施形態では、上記距離L1が距離
L2の約3倍になるように直線状導体14a,15aを
配置したが、同一層内における隣接する直線状導体14
a,15a間の距離が、圧電セラミック板13の厚み方
向における上記距離L2よりも大きく設定されていれば
ほぼ同様の効果が得られる。
【0081】また、電気/機械の変換効率を高めるため
には、外部電極12a,12b間に交流電圧を印加した
ときの圧電セラミックの分極方向と振動方向とのなす角
度が0度よりも大きく45度よりも小さい角度になるよ
うに第1導体層14及び第2導体層15の直線状導体1
4a,15aを配置することが好ましい。
【0082】また、上記圧電セラミックの分極方向は、
第1導体層14の任意の直線状導体14aとこの直線状
導体14aに最も近い位置に形成されている第2導体層
15の直線状導体15aの双方に対して直角に交わる直
線の方向とほぼ一致する。従って、電気/機械の変換効
率を高めるためには、この直線の方向と外部電極12
a,12b間に交流電圧を印加したときの生じる圧電セ
ラミックの振動方向とのなす角度が、0度よりも大きく
45度よりも小さい角度になるように第1導体層14及
び第2導体層15の直線状導体14a,15aを配置す
ることが好ましい。
【0083】次に、本発明の第2の実施形態を説明す
る。
【0084】図5は第2の実施形態における圧電体電子
デバイス20を示す外観斜視図、図6はその素体の分解
斜視図、図7は図6のA−A線矢視方向略平断面図であ
る。図において、前述した第1の実施形態と同一構成部
分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、
第1の実施形態と第2の実施形態との相違点は、第1及
び第2の導体層14,15のそれぞれに接続導体24
b,25bを設け、この接続導体24b,25bによっ
て直線状導体24a,25aと外部電極22a,22b
を接続したことにある。
【0085】即ち、第1導体層14は、第1電極を構成
する複数の直線状導体24aと1つの接続導体24bと
からなり、第2導体層15は第2電極を構成する複数の
直線状導体25aと1つの接続導体25bとからなる。
【0086】第1導体層14の直線状導体24aは、互
いにほぼ平行になるように等間隔をあけて配置され、そ
の一端が接続導体24bに接続されている。また、接続
導体24bの一部が一方の外部電極22aが形成された
素体11側面に露出し、この外部電極22aに導電接続
されている。
【0087】また、第2導体層15の直線状導体25a
は、互いにほぼ平行になるように等間隔をあけて配置さ
れ、その一端が接続導体25bに接続されている。ま
た、接続導体25bの一部が一方の外部電極22bが形
成された素体11側面に露出し、この外部電極22bに
導電接続されている。
【0088】ここで、接続導体24b,25bの露出位
置を振動のノード点に設定し、外部電極22a,22b
をノード点近傍にのみに形成することにより、素体11
の機械的な振動によって生じる変位によって接続導体2
4b,25bと外部電極22a,22bとの間に生じや
すい接続不良の発生を低減することができる。
【0089】次に、本発明の第3の実施形態を説明す
る。
【0090】図8は第3の実施形態の圧電体電子デバイ
ス30を示す外観斜視図、図9はその略平断面図であ
る。図において、前述した第2の実施形態と同一構成部
分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、
第2の実施形態と第3の実施形態との相違点は、圧電セ
ラミック板13の積層方向及び直線状導体24a,25
aにほぼ平行で且つ外部電極形成面とは異なる素体11
の1対の対向側面に第3及び第4の外部電極31a,3
1bを形成したことである。
【0091】このように第3及び第4の外部電極31
a,31bを設けることにより、これらの第3及び第4
の外部電極31a,31bから交流電圧を取り出すこと
ができるので、例えば周知の圧電トランスを構成するこ
とができる。
【0092】即ち、第1及び第2の外部電極22a,2
2b間に交流電圧を印加すると、電歪効果によって第1
導体層14の直線状導体24aと第2導体層15の直線
状導体25aとの間に存在する圧電セラミックに分極が
生じて、電圧極性の変化に同期して強い機械的な振動を
生ずる。この振動は素体11全体に広がるため、圧電効
果によって第3及び第4外部電極31a,31bに電荷
が発生し、第3及び第4外部電極31a,31bから交
流電圧を取り出すことができる。
【0093】また、本実施形態では、圧電定数d33によ
る振動を利用しているため、変位量の大きな振動を発生
させることができるので、小型にして高電圧を出力する
ことができる。
【0094】次に、本発明の第4の実施形態を説明す
る。
【0095】図10は第4の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図11はその分解斜視
図、図12は図10におけるA−A線矢視方向の略平断
面図であるである。図において、前述した第1の実施形
態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省
略する。また、第4の実施形態の圧電体電子デバイス4
0は、第1の実施形態の圧電体電子デバイス10を2個
用いてこれらを積層一体化したものである。
【0096】図において、40は圧電体電子デバイス
で、第1の実施形態の圧電体電子デバイス10とほぼ同
じ構成の素体からなる単位積層体41,42を積層した
素体43を備え、素体43の対向する1対の側面には各
単位積層体41,42毎に互いに絶縁された外部電極4
1a,41b,42a,42bが形成されている。
【0097】また、単位積層体41,42はそれぞれに
形成されている直線状導体14a,15aが平行になる
ように積層されて一体化されている。
【0098】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス4
0は、搭載対象となる親回路基板の面に対して圧電セラ
ミック板13の面がほぼ垂直になるように親回路基板へ
搭載することにより、各外部電極41a,41b,42
a,42bと親回路基板上の印刷配線とを容易に半田付
けすることができる。
【0099】また、上記の圧電体電子デバイス40は、
例えば周知の圧電トランスとして用いることができる。
即ち、一方の単位積層体41に形成されている外部電極
41a,41b間に交流電圧を印加すると、電歪効果に
よって第1導体層14の直線状導体14aと第2導体層
15の直線状導体15aとの間に存在する圧電セラミッ
クに分極が生じて、印加電圧の極性変化に同期して強い
機械的な振動を生ずる。この振動は素体43全体に広が
り、他方の単位積層体42も振動するため、他方の単位
積層体42では圧電効果によって外部電極42a,42
bに電荷が発生し、外部電極42a,42bから交流電
圧を取り出すことができる。
【0100】また、本実施形態では、双方の単位積層体
41,42において分極方向と振動方向がほぼ一致する
圧電定数d33による振動を利用しているため、変位量の
大きな振動を発生させることができるので、小型にして
高電圧を出力することができる。
【0101】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体14aと第2電極を構成する直線状
導体15aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層14,15に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0102】次に、本発明の第5の実施形態を説明す
る。
【0103】図13は第5の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図14はその素体の分解
斜視図、図15は図14におけるA−A線矢視方向略平
断面図、図16は図14におけるB−B線矢視方向略平
断面図である。
【0104】また、第5の実施形態の主要構成は、第4
の実施形態とほぼ同じであり、これらの相違点は、第2
の実施形態の圧電体電子デバイス20を組み合わせて一
体化することにより、態搭載対象となる親回路基板の面
に対して圧電セラミック板13の面がほぼ平行になるよ
うに親回路基板へ搭載したときに、各外部電極と親回路
基板上の印刷配線とを容易に半田付けできるようにした
ことである。
【0105】図において、前述した第2の実施形態と同
一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。即ち、50は圧電体電子デバイスで、第2の実施形
態の圧電体電子デバイス20とほぼ同様に構成された素
体からなる単位積層体51,52を積層した素体53を
備え、素体53の対向する1対の側面には各単位積層体
51,52に形成された第1及び第2電極を、各単位積
層体51,52毎に接続し且つ互いに絶縁された外部電
極51a,51b,52a,52bが形成されている。
【0106】また、単位積層体51,52は、それぞれ
に形成されている直線状導体24a,25aが平行にな
るように積層されて一体化されている。
【0107】さらに、各単位積層体51,52における
接続導体24b,25bのデバイス表面への露出位置
は、積層方向に互いに重ならない位置に設定されてい
る。また、これらに接続される外部電極51a,51
b,52a,52bは、所定間隔をあけて形成され互い
に絶縁されると共に、積層方向の上端から下端に亘って
形成されている。
【0108】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス5
0は、圧電セラミック板13の面が親回路基板の面に対
してほぼ平行になるように親回路基板へ搭載することに
より、各外部電極51a,51b,52a,52bと回
路基板上の印刷配線とを容易に半田付けすることができ
る。
【0109】また、上記の圧電体電子デバイス50も第
4の実施形態と同様に、例えば周知の圧電トランスとし
て用いることができる。即ち、一方の単位積層体51に
形成されている外部電極51a,51b間に交流電圧を
印加すると、電歪効果によって第1導体層24の直線状
導体24aと第2導体層25の直線状導体25aとの間
に存在する圧電セラミックに分極が生じて、印加電圧の
極性変化に同期して強い機械的な振動を生ずる。この振
動は素体53全体に広がり、他方の単位積層体52も振
動するため、他方の単位積層体52では圧電効果によっ
て外部電極52a,52bに電荷が発生し、外部電極5
2a,52bから交流電圧を取り出すことができる。
【0110】また、本実施形態では、双方の単位積層体
51,52において分極方向と振動方向がほぼ一致する
圧電定数d33による振動を利用しているため、変位量の
大きな振動を発生させることができるので、小型にして
高電圧を出力することができる。
【0111】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体24aと第2電極を構成する直線状
導体25aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層14,15に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じても、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0112】次に、本発明の第6の実施形態を説明す
る。
【0113】図17は第6の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図18はその素体を示す
分解斜視図、図19は図18におけるA−A線矢視方向
の略平断面図、図20は図19におけるB−B線矢視方
向の略側断面図である。図において、前述した第1の実
施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明
を省略する。即ち、60は圧電体電子デバイスで、前述
した第1の実施形態の圧電体電子デバイス10と同様の
構成をなす2つの単位積層体61,62の間に第3の単
位積層体63を挟むように積層して一体化した直方体形
状の素体64を有し、素体64の4つの側面のそれぞれ
には互いに絶縁された外部電極65a,65b,66
a,66bが形成されている。
【0114】上下層を構成する単位積層体61,62
は、それぞれに形成されている直線状導体14a,15
aが平行になるように積層されて一体化されている。ま
た、中間層を構成する単位積層体63は、上面に互いに
平行な2つの直線状導体67a,67bが形成された圧
電セラミック板13を複数積層して構成されている。2
つの直線状導体67a,67bは、他の単位積層体6
1,62に形成されている直線状導体14a,15aと
平行になるように配置され且つ互いに異なる素体側面に
露出するように形成されている。
【0115】また、第1の外部電極65aは素体64の
側面に露出した第1電極を構成する全ての直線状導体1
4aに接続され、第2の外部電極65bは素体64の側
面に露出した第2電極を構成する全ての直線状導体15
aに接続されている。さらに、第3の外部電極66aは
素体64の側面に露出した複数の直線状導体67aに接
続され、第4の外部電極66bは素体64の側面に露出
した複数の直線状導体67bに接続されている。
【0116】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス6
0は、例えば周知の圧電トランスとして用いることがで
きる。即ち、上下層を構成する単位積層体61,62の
直線状導体14a,15aに接続されている外部電極6
5a,65b間に交流電圧を印加すると、電歪効果によ
って第1導体層14の直線状導体14aと第2導体層1
5の直線状導体15aとの間に存在する圧電セラミック
に分極が生じて、印加電圧の極性変化に同期して強い機
械的な振動を生ずる。この振動は、2つの単位積層体6
1,62に挟まれた第3の単位積層体63に伝達し、こ
の第3の単位積層体63も振動する。このため、第3の
単位積層体63では圧電効果によって直線状導体67
a,67bに電荷が発生し、外部電極66a,66bか
ら交流電圧を取り出すことができる。
【0117】また、本実施形態では、各単位積層体61
〜63において分極方向と振動方向がほぼ一致する圧電
定数d33による振動を利用しているため、変位量の大き
な振動を発生させることができるので、小型にして高電
圧を出力することができる。
【0118】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体14aと第2電極を構成する直線状
導体15aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層14,15に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0119】次に、本発明の第7の実施形態を説明す
る。
【0120】図21は第7の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図22はその素体を示す
分解斜視図、図23は図22におけるA−A線矢視方向
の略平断面図である。
【0121】また、第7の実施形態の主要構成は、第6
の実施形態とほぼ同じであり、これらの相違点は、第2
の実施形態の圧電体電子デバイス20を2つ用い、これ
らの間に第6の実施形態における第3の単位積層体63
を配置して一体化したことである。
【0122】図において、前述した第2及び第6の実施
形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を
省略する。即ち、70は圧電体電子デバイスで、前述し
た第2の実施形態の圧電体電子デバイス20と同様の構
成をなす2つの単位積層体71,72の間に第3の単位
積層体63を挟むように積層して一体化した直方体形状
の素体74を有し、素体74の4つの側面のそれぞれに
は互いに絶縁された外部電極75a,75b,76a,
76bが形成されている。
【0123】上下層を構成する単位積層体71,72
は、それぞれに形成されている直線状導体24a,25
aが平行になるように積層されて一体化されている。ま
た、中間層を構成する単位積層体63は、上面に互いに
平行な2つの直線状導体67a,67bが形成された圧
電セラミック板13を複数積層して構成されている。2
つの直線状導体67a,67bは、他の単位積層体7
1,72に形成されている直線状導体24a,25aと
平行になるように配置され且つ互いに異なる素体側面に
露出するように形成されている。
【0124】また、第1の外部電極75aは素体74の
側面に露出した第1電極を構成する全ての接続導体24
bの露出部分に接続され、第2の外部電極75bは素体
74の側面に露出した第2電極を構成する全ての直線状
導体25aに接続されている。さらに、第3の外部電極
76aは素体74の側面に露出した複数の直線状導体6
7aに接続され、第4の外部電極76bは素体74の側
面に露出した複数の直線状導体67bに接続されてい
る。
【0125】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス7
0は、例えば周知の圧電トランスとして用いることがで
きる。即ち、上下層を構成する単位積層体71,72の
直線状導体24a,25aに接続されている外部電極7
6a,76b間に交流電圧を印加すると、電歪効果によ
って第1導体層14の直線状導体24aと第2導体層1
5の直線状導体25aとの間に存在する圧電セラミック
に分極が生じて、印加電圧の極性変化に同期して強い機
械的な振動を生ずる。この振動は、2つの単位積層体7
1,72に挟まれた第3の単位積層体63に伝達し、こ
の第3の単位積層体63も振動する。このため、第3の
単位積層体63では圧電効果によって直線状導体67
a,67bに電荷が発生し、外部電極76a,76bか
ら交流電圧を取り出すことができる。
【0126】また、本実施形態では、各単位積層体7
1,72,63において分極方向と振動方向がほぼ一致
する圧電定数d33による振動を利用しているため、変位
量の大きな振動を発生させることができるので、小型に
して高電圧を出力することができる。
【0127】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体24aと第2電極を構成する直線状
導体12aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層14,15に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0128】また、本実施形態のように、接続導体24
b,25bの露出位置を振動のノード点に設定し、外部
電極75a,75bをノード点近傍にのみに形成するこ
とにより、素体74の機械的な振動によって生じる変位
によって接続導体24b,25bと外部電極75a,7
5bとの間に生じやすい接続不良の発生を低減すること
ができる。
【0129】次に、本発明の第8の実施形態を説明す
る。
【0130】図24は第8の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図25はその素体を示す
分解斜視図、図26は図25におけるA−A線矢視方向
の略平断面図である。本実施形態の基本構成は前述した
第1の実施形態と同様であり、第1の実施形態の圧電体
電子デバイス10の構成を圧電セラミック板と平行な方
向に2つ並べて形成した構成をなしている。図におい
て、前述した第1の実施形態と同一構成部分は同一符号
をもって表しその説明を省略する。
【0131】第8の実施形態の圧電体電子デバイス80
は、図24乃至図26に示すように、圧電材料を主体と
した直方体形状の素体81を有し、この素体81の1対
の対向側面にはそれぞれ外部電極82a,82b,83
a,83bが形成されている。
【0132】素体81は、圧電セラミック材料からなる
圧電セラミック板13と、第1導体層84、及び第2導
体層85から成り、第1導体層84と第2導体層85と
の間に圧電セラミック板13が介在されるように、これ
らを交互に積層して構成されている。
【0133】第1導体層84は、第1電極を構成する複
数の直線状導体84aと、第3電極を構成する複数の直
線状導体84bとから構成されている。また、第2導体
層85は、第2電極を構成する複数の直線状導体85a
と、第4電極を構成する複数の直線状導体85bとから
構成されている。
【0134】第1及び第2導体層84,85の直線状導
体84a,84b,85a,85bは、互いにほぼ平行
になるように等間隔をあけて配置されている。さらに、
第1電極を構成する直線状導体84aと第3電極を構成
する直線状導体84bとの間は、これらに接続される外
部電極82a,83a間を絶縁するために所定距離あけ
て配置されている。同様に、第2電極を構成する直線状
導体85aと第4電極を構成する直線状導体85bとの
間は、これらに接続される外部電極82b,83b間を
絶縁するために所定距離あけて配置されている。
【0135】また、第2導体層85の直線状導体85
a,85bは、第1導体層84の隣り合う2つの直線状
導体84a,84bのほぼ中間位置に対応して配置され
ている。
【0136】さらに、第1導体層84の直線状導体84
a,84bの一端は外部電極82a,83aが形成され
ている素体側面に露出し、この外部電極82a,83a
に導電接続されている。また、第2導体層85の直線状
導体85a,85bの一端は外部電極82b,83bが
形成されている素体側面に露出し、この外部電極82
b,83bに導電接続されている。
【0137】また、第1導体層84の直線状導体84a
と、この直線状導体84aに最も近い第2導体層85の
直線状導体85aとの間においては、第1の実施形態と
同様に、圧電セラミック板13の面に平行で直線状導体
84a,85aに直交する方向の距離L1は、圧電セラ
ミック板13の面及び直線状導体84a,85aに直交
する方向の距離L2の約3倍に設定されている。
【0138】前述の構成よりなる圧電体電子デバイス8
0は、例えば、周知の圧電トランスとして用いることが
できる。即ち、外部電極82a,82b間に交流電圧を
印加すると、電歪効果により第1導体層84の直線状導
体84aと第2導体層85の直線状導体85aとの間に
存在する圧電セラミックに分極が生じて、電圧極性の変
化に同期して強い機械的な振動を生ずる。この振動は、
圧電セラミック板13を伝達し、第3及び第4電極を構
成する直線状導体84b,85b近傍の圧電セラミック
板13も振動する。このため、圧電効果によって第3及
び第4電極を構成する直線状導体84b,85bに電荷
が発生し、外部電極83a,83bから交流電圧を取り
出すことができる。
【0139】ここで、第2導体層85の直線状導体85
a,85bは第1導体層84の隣り合う直線状導体84
a,84cのほぼ中間に配置され、且つ上記距離L1が
距離L2の約3倍に設定されていると共に第1及び第2
導体層84,85が複数積層されているので、圧電セラ
ミック板13の振動方向は、圧電セラミック板13の面
に平行で直線状導体84a,84b,85a,85bに
直交する方向となる。即ち、圧電定数d33による振動を
発生している。
【0140】また、上記構成では、対になる第1電極を
構成する直線状導体84aと第2電極を構成する直線状
導体85aを圧電セラミック板13を介在してそれぞれ
異なる導体層84,85に配置しているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0141】次に、本発明の第9の実施形態を説明す
る。
【0142】図27は第9の実施形態の積層型圧電体電
子デバイスを示す外観斜視図、図28はその略平断面図
である。
【0143】また、第8の実施形態と第9の実施形態と
の相違点は、第8の実施形態では前述した第2の実施形
態と同様に、第1及び第2導体層の直線状導体と外部電
極との間に接続導体を介在させて接続したことである。
【0144】図において、90は積層型圧電体電子デバ
イスで、圧電材料を主体とした直方体形状の素体91を
有し、この素体91の1対の対向側面にはそれぞれ外部
電極92a,92b,93a,93bが形成されてい
る。
【0145】素体91は、圧電セラミック材料からなる
圧電セラミック板13と、第1導体層94、及び第2導
体層95から成り、第1導体層94と第2導体層95と
の間に圧電セラミック板13が介在されるように、これ
らを交互に積層して構成されている。
【0146】第1導体層94は、第1電極を構成する複
数の直線状導体94aと、第3電極を構成する複数の直
線状導体94b、及び接続導体94c,94dとから構
成されている。また、第2導体層95は、第2電極を構
成する複数の直線状導体95aと、第4電極を構成する
複数の直線状導体95b、及び接続導体95c,95d
とから構成されている。
【0147】第1及び第2導体層94,95の直線状導
体94a,94b,95a,95bは、互いにほぼ平行
になるように等間隔をあけて配置されている。さらに、
第1電極を構成する直線状導体94aと第3電極を構成
する直線状導体94bとの間は、これらに接続される外
部電極92a,93a間を絶縁するために所定距離あけ
て配置されている。同様に、第2電極を構成する直線状
導体95aと第4電極を構成する直線状導体95bとの
間は、これらに接続される外部電極92b,93b間を
絶縁するために所定距離あけて配置されている。
【0148】また、第2導体層95の直線状導体95
a,95bは、第1導体層94の隣り合う2つの直線状
導体94a,94bのほぼ中間位置に対応して配置され
ている。
【0149】さらに、第1導体層94の直線状導体94
aの一端は接続導体94cに接続され、接続導体94c
の一部が素体側面に露出して外部電極92aに導電接続
されている。同様に、第1導体層94の直線状導体94
bの一端は接続導体94dに接続され、接続導体94d
の一部が素体側面に露出して外部電極93aに導電接続
されている。また、第2導体層95の直線状導体95a
の一端は接続導体95cに接続され、接続導体95cの
一部が素体側面に露出して外部電極92bに導電接続さ
れている。同様に、第2導体層95の直線状導体95b
の一端は接続導体95dに接続され、接続導体95dの
一部が素体側面に露出して外部電極93bに導電接続さ
れている。
【0150】また、第1導体層94の直線状導体94a
と、この直線状導体94aに最も近い第2導体層95の
直線状導体95aとの間においては、第1の実施形態と
同様に、圧電セラミック板13の面に平行で直線状導体
94a,95aに直交する方向の距離L1は、圧電セラ
ミック板13の面及び直線状導体94a,95aに直交
する方向の距離L2の約3倍に設定されている。
【0151】ここで、接続導体94c,94d,95
c,95dの露出位置は振動のノード点に設定され、外
部電極92a,92b、93a,93bはノード点近傍
にのみに形成されている。これにより、素体91の機械
的な振動によって生じる変位によって接続導体94c,
94d,95c,95dと外部電極92a,92b、9
3a,93bとの間に生じやすい接続不良の発生を低減
することができる。
【0152】尚、第9の実施形態では、第1及び第2導
体層94,95の直線状導体94a,94b,95a,
95bと外部電極92a,92b,93a,93bとの
間に接続導体94c,94d,95c,95dを介在さ
せて接続したが、この構成に限定されることはない。例
えば、図29及び図30に示すように、振動のノード点
近傍に配置されている直線状導体94a,94b,95
a,95bを素体側面に露出させて外部電極92a,9
2b,93a,93bと接続し、直線状導体94a,9
4b,95a,95bを直線状の接続導体96a〜96
dによって接続するようにしても良い。この際、第1導
体層94の接続導体96a,96bと第2導体層95の
接続導体96c,96dとが積層方向に重ならないよう
に形成することが好ましい。第1導体層94の接続導体
96a,96bと第2導体層95の接続導体96c,9
6dとが積層方向に重なると、これらの間に存在する圧
電セラミックに圧電セラミック板13に対して垂直な方
向に分極が生じて、同方向に機械的な振動を生ずるた
め、効率の低下を招くことになる。
【0153】また、図31に示すように、三角波形状の
接続導体97a〜97dによって接続するようにしても
良い。
【0154】また、前述した第3乃至第9の実施形態で
は、例として圧電トランスに適用した場合の動作を説明
したが、この他に圧電振動子、圧電フィルタ等に適用す
ることもできる。
【0155】また、前述した第1乃至第9の実施形態
は、本願発明の一具体例に過ぎず、本願発明がこれらの
みに限定されることはない。例えば、第1乃至第9の実
施形態の構成を任意に組み合わせた圧電体電子デバイス
を構成しても同様の効果を得ることができることは言う
までもないことである。
【0156】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1乃
至請求項22記載の積層型圧電体電子デバイスによれ
ば、対になる第1電極と第2電極が圧電体層を介在して
それぞれ異なる導体層に配置されているので、層間のマ
イクロデラミネーション或いは電極材料のマイグレーシ
ョンが生じ難く、常に耐圧を比較的高く保つことができ
る。さらに、電極密度を高く設定することができるた
め、電流容量を低下させずに、小型化が可能になる。
【0157】また、請求項3,7,10,13,14記
載の積層型圧電体電子デバイスによれば、接続導体の一
部をデバイス表面に露出させ該露出部分に接続した外部
電極が形成されるので、異なる外部電極間の距離を大き
く設定することができるため、耐圧を向上させることが
できる。
【0158】また、請求項15記載の積層型圧電体電子
デバイスによれば、上記の効果に加えて、直線状導体が
振動のノード点近傍位置においてデバイス表面に露出し
ているため、露出した直線状導体にかかる前記振動によ
って生ずる変位が最小になるので、前記振動による直線
状導体と外部電極との間の断線を生ずることがなく、高
い信頼性が得られる。
【0159】また、請求項19記載の積層型圧電体電子
デバイスによれば、上記の効果に加えて、第1電極の直
線状導体と第2電極の直線状導体との間の圧電体層に平
行な方向の距離が、前記第1電極の隣接する直線状導体
間の距離の約1/2に設定されているため、第1電極と
第2電極との間の距離を、耐圧を下げずに短く設定する
ことができるので、電気/機械の変換効率を向上させる
ことができると共に、高周波に対応させることができ
る。
【0160】また、請求項20記載の積層型圧電体電子
デバイスによれば、上記の効果に加えて、第1電極及び
前記第2電極の同一層内における隣接する直線状導体間
の距離が、圧電体層の厚み方向における前記第1電極と
第2電極との間の距離よりも大きく設定されているた
め、分極方向と振動方向が大きく異ならないので、圧電
体におけるd33振動が生じやすくなり、効率が劣化し
難くなる。
【0161】また、請求項21記載の積層型圧電体電子
デバイスによれば、上記の効果に加えて、第1電極と第
2電極との間に交流電圧を印加したときの圧電体層の分
極方向と振動方向とのなす角度が0度よりも大きく45
度よりも小さい角度になるように前記第1電極及び第2
電極が配置されているため、分極方向と振動方向が大き
く異ならないので、圧電体におけるd33振動が生じや
すくなり、効率が劣化し難くなる。
【0162】また、請求項22記載の積層型圧電体電子
デバイスによれば、上記の効果に加えて、第1電極の一
の直線状導体と該直線状導体に最も近い位置に形成され
ている第2電極の直線状導体の双方に対して直角に交わ
る直線の方向と、前記第1電極と第2電極との間に交流
電圧を印加したときの圧電体層の振動方向とのなす角度
が、0度よりも大きく45度よりも小さい角度になるよ
うに前記第1電極及び第2電極が配置されているため、
分極方向と振動方向が大きく異ならないので、圧電体に
おけるd33振動が生じやすくなり、効率が劣化し難く
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスを示す外観斜視図
【図2】本発明の第1の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図3】図2におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図4】図3におけるB−B線矢視方向略側断面図
【図5】本発明の第2の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスを示す外観斜視図
【図6】本発明の第2の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図7】図6におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図8】本発明の第3の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスを示す外観斜視図
【図9】本発明の第3の実施形態における積層型圧電体
電子デバイスを示す略平断面図
【図10】本発明の第4の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図11】本発明の第4の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す分解斜視図
【図12】図10におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図13】本発明の第5の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図14】本発明の第5の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図15】図14におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図16】図14におけるB−B線矢視方向略平断面図
【図17】本発明の第6の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図18】本発明の第6の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図19】図18におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図20】図19におけるB−B線矢視方向の略側断面
【図21】本発明の第7の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図22】本発明の第7の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図23】図22におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図24】本発明の第8の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図25】本発明の第8の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスにおける素体を示す分解斜視図
【図26】図25におけるA−A線矢視方向略平断面図
【図27】本発明の第9の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す外観斜視図
【図28】本発明の第9の実施形態における積層型圧電
体電子デバイスを示す略平断面図
【図29】本発明の第9の実施形態に係る他の接続導体
の構成を示す略平断面図
【図30】本発明の第9の実施形態に係る他の接続導体
の構成を示す略平断面図
【図31】本発明の第9の実施形態に係る他の接続導体
の構成を示す略平断面図
【図32】従来例としての圧電トランスの典型であるロ
ーゼン型圧電トランスを示す斜視図
【符号の説明】
10,20,30,40,50,60,70,80,9
0…積層型圧電体電子デバイス、11,43,53,6
4,74,81,91…素体、12a,12b,22
a,22b,31a,31b,41a,41b,42
a,42b,51a,51b,52a,52b,65
a,65b,66a,66b,75a,75b,76
a,76b,82a,82b,83a,83b,92
a,92b,93a,93b…外部電極、13…圧電セ
ラミック板、14,84,94…第1導体層、15,8
5,95…第2導体層、14a,15a,24a,25
a,67a,67b,84a,84b,85a,85
b,94a,94b,95a,95b…直線状導体、2
4b,25b,94c,94d,95c,95d,96
a〜96d,97a〜97d…接続導体、41,42,
43,51,52、61,62,63,71,72…単
位積層体。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03H 9/205 H01L 41/08 S N

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導体層と第2導体層との間に圧電体
    層を挟むように、該第1導体層と第2導体層と圧電体層
    とを交互に複数積層してなる積層型圧電体電子デバイス
    において、 前記第1導体層は互いに平行な複数の直線状導体からな
    る第1電極を有し、 前記第2導体層は互いに平行で且つ前記前記圧電体層に
    平行な方向において前記第1電極の隣り合う直線状導体
    の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置され
    た複数の直線状導体からなる第2電極を有し、 前記第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続導体
    と、 前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2接続導体
    とを備えていることを特徴とする積層型圧電体電子デバ
    イス。
  2. 【請求項2】 前記第1電極及び第2電極の直線状導体
    の一端はそれぞれデバイスの異なる表面に露出し、 前記第1接続導体は第1電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第1外部電極からなり、 前記第2接続導体は第2電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第2外部電極からなることを特徴とする請
    求項1記載の積層型圧電体電子デバイス。
  3. 【請求項3】 前記第1接続導体と第2接続導体は少な
    くともその一部がデバイスの表面に露出するように前記
    導体層に形成されていると共に、 デバイス表面に形成され前記第1接続導体同士を接続す
    る第1外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第2接続導体同士を接続す
    る第2外部電極とを備えていることを特徴とする請求項
    1記載の積層型圧電体電子デバイス。
  4. 【請求項4】 積層方向に平行で且つ前記直線状導体に
    平行な異なる2つのデバイス表面に前記直線状導体に対
    向するように第3の外部電極と第4の外部電極が形成さ
    れていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記
    載の積層型圧電体電子デバイス。
  5. 【請求項5】 第1導体層と第2導体層との間に圧電体
    層を挟むように、該第1導体層と第2導体層と圧電体層
    とを交互に複数積層してなる単位積層体を2つ以上積層
    してなる積層型圧電体電子デバイスであって、 前記単位積層体において、 前記第1導体層は互いに平行な複数の直線状導体からな
    る第1電極を有し、 前記第2導体層は互いに平行で且つ前記前記圧電体層に
    平行な方向において前記第1電極の隣り合う直線状導体
    の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置され
    た複数の直線状導体からなる第2電極を有し、 前記第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続導体
    と、 前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2接続導体
    とを備え、 異なる単位積層体の直線状導体が互いに平行になるよう
    に前記単位積層体が積層されていることを特徴とする積
    層型圧電体電子デバイス。
  6. 【請求項6】 前記第1電極及び第2電極の直線状導体
    の一端はそれぞれデバイスの異なる表面に露出し、 前記単位積層体において、 前記第1接続導体は第1電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第1外部電極からなり、 前記第2接続導体は第2電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第2外部電極からなり、 各単位積層体の第1外部電極及び第2外部電極はそれぞ
    れ異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項
    5記載の積層型圧電体電子デバイス。
  7. 【請求項7】 前記第1接続導体と第2接続導体は少な
    くともその一部がデバイスの表面に露出するように前記
    導体層に形成されていると共に、 デバイス表面に形成され同一の単位積層体に含まれる前
    記第1接続導体同士を接続する第1外部電極と、 デバイス表面に形成され同一の単位積層体に含まれる前
    記第2接続導体同士を接続する第2外部電極とを備え、 各単位積層体の外部電極はそれぞれ異なる位置に形成さ
    れていることを特徴とする請求項5記載の積層型圧電体
    電子デバイス。
  8. 【請求項8】 2つの第1単位積層体で第2単位積層体
    を挟むように該第1単位積層体と第2単位積層体を積層
    してなる積層型圧電体電子デバイスであって、 前記第1単位積層体は、第1導体層と第2導体層との間
    に圧電体層を挟むように該第1導体層と第2導体層と圧
    電体層とを交互に複数積層してなり、 前記第1導体層は互いに平行な複数の直線状導体からな
    る第1電極を有し、 前記第2導体層は互いに平行で且つ前記前記圧電体層に
    平行な方向において前記第1電極の隣り合う直線状導体
    の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置され
    た複数の直線状導体からなる第2電極を有し、 前記第2単位積層体は、第3導体層と圧電体層とを交互
    に複数積層してなり、 前記第3導体層は、互いに平行で且つ前記第1電極の直
    線状導体と平行な位置に形成された直線状導体からなる
    第3電極及び第4電極とを有し、 前記第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続導体
    と、 前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2接続導体
    と、 前記第3電極の直線状導体同士を接続する第3接続導体
    と、 前記第4電極の直線状導体同士を接続する第4接続導体
    とを備えていることを特徴とする積層型圧電体電子デバ
    イス。
  9. 【請求項9】 前記第1電極及び第2電極の直線状導体
    の一端がそれぞれデバイスの異なる表面に露出すると共
    に前記第3電極及び第4電極は少なくとも一部がデバイ
    スの表面に露出し、 前記第1接続導体は第1電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第1外部電極からなり、 前記第2接続導体は第2電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第2外部電極からなり、 前記第3接続導体は第3電極が露出した面に形成された
    第3外部電極からなり、 前記第4接続導体は第4電極が露出した面に形成された
    第4外部電極からなることを特徴とする請求項8記載の
    積層型圧電体電子デバイス。
  10. 【請求項10】 前記第1接続導体と第2接続導体は少
    なくともその一部がデバイスの表面に露出するように前
    記導体層に形成されていると共に前記第3電極及び第4
    電極は少なくとも一部がデバイスの表面に露出し、 デバイス表面に形成され前記第1接続導体同士を接続す
    る第1外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第2接続導体同士を接続す
    る第2外部電極とを備え、 前記第3接続導体は第3電極が露出した面に形成された
    第3外部電極からなり、 前記第4接続導体は第4電極が露出した面に形成された
    第4外部電極からなることを特徴とする請求項8記載の
    積層型圧電体電子デバイス。
  11. 【請求項11】 第1導体層と第2導体層との間に圧電
    体層を挟むように、第1導体層と第2導体層と圧電体層
    とを交互に複数積層してなる積層型圧電体電子デバイス
    であって、 前記第1導体層は、互いに平行な複数の直線状導体から
    なる第1電極と、互いに平行で且つ第1電極の直線状導
    体に平行な複数の直線状導体からなる第3電極とを有
    し、 前記第2導体層は、互いに平行で且つ前記前記圧電体層
    に平行な方向において前記第1電極の隣り合う直線状導
    体の間に第1電極の直線状導体に対応して平行に配置さ
    れた複数の直線状導体からなる第2電極と、第2電極の
    直線状導体に平行で且つ前記前記圧電体層に平行な方向
    において前記第3電極の隣り合う直線状導体の間に第3
    電極の直線状導体に対応して平行に配置された複数の直
    線状導体からなる第4電極とを有し、 前記第1電極の直線状導体同士を接続する第1接続導体
    と、 前記第2電極の直線状導体同士を接続する第2接続導体
    と、 前記第3電極の直線状導体同士を接続する第3接続導体
    と、 前記第4電極の直線状導体同士を接続する第4接続導体
    とを備えていることを特徴とする積層型圧電体電子デバ
    イス。
  12. 【請求項12】 前記第1電極及び第2電極の直線状導
    体の一端はそれぞれデバイスの異なる表面に露出すると
    共に前記第1電極及び第2電極の直線状導体の一端はそ
    れぞれデバイスの異なる表面に露出し、 前記第1接続導体は第1電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第1外部電極からなり、 前記第2接続導体は第2電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第2外部電極からなり、 前記第3接続導体は第3電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第3外部電極からなり、 前記第4接続導体は第4電極の直線状導体が露出した面
    に形成された第4外部電極からなることを特徴とする請
    求項11記載の積層型圧電体電子デバイス。
  13. 【請求項13】 前記第1乃至第4接続導体のそれぞれ
    は少なくともその一部がデバイスの表面に露出するよう
    に前記導体層に形成されていると共に、 デバイス表面に形成され前記第1接続導体同士を接続す
    る第1外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第2接続導体同士を接続す
    る第2外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第3接続導体同士を接続す
    る第3外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第4接続導体同士を接続す
    る第4外部電極とを備えていることを特徴とする請求項
    11記載の積層型圧電体電子デバイス。
  14. 【請求項14】 前記第1接続導体と第2接続導体は前
    記導体層に形成され、 各第1導体層では第1電極の少なくとも一の直線状導体
    の一端及び第3電極の少なくとも一の直線状導体の一端
    が一方のデバイス表面に露出し、 各第2導体層では第2電極の少なくとも一の直線状導体
    の一端及び第4電極の少なくとも一の直線状導体の一端
    が他方のデバイス表面に露出し、 デバイス表面に形成され前記第1電極の露出した直線線
    上導体同士を接続する第1外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第2電極の露出した直線線
    上導体同士を接続する第2外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第3電極の露出した直線線
    上導体同士を接続する第3外部電極と、 デバイス表面に形成され前記第4電極の露出した直線線
    上導体同士を接続する第4外部電極とを備えていること
    を特徴とする請求項11記載の積層型圧電体電子デバイ
    ス。
  15. 【請求項15】 前記直線状導体は、前記第1電極と第
    2電極との間に交流電圧を印加したときに生じる振動の
    ノード点近傍位置においてデバイス表面に露出している
    ことを特徴とする請求項14記載の積層型圧電体電子デ
    バイス。
  16. 【請求項16】 前記第1接続導体と第2接続導体は前
    記導体層に形成され且つ第1接続導体と第2接続導体が
    積層方向に重ならない位置に形成されていることを特徴
    とする請求項11、13、14または15記載の積層型
    圧電体電子デバイス。
  17. 【請求項17】 前記第3接続導体と第4接続導体は前
    記導体層に形成され且つ第3接続導体と第4接続導体が
    積層方向に重ならない位置に形成されていることを特徴
    とする請求項11、13、14、15または16記載の
    積層型圧電体電子デバイス。
  18. 【請求項18】 前記接続導体は、前記第1電極と第2
    電極との間に交流電圧を印加したときに生じる振動のノ
    ード点近傍位置においてデバイス表面に露出しているこ
    とを特徴とする請求項3、7、10または13記載の積
    層型圧電体電子デバイス。
  19. 【請求項19】 前記第1電極の直線状導体と前記第2
    電極の直線状導体との間の前記圧電体層に平行な方向の
    距離が、前記第1電極の隣接する直線状導体間の距離の
    約1/2に設定されていることを特徴とする請求項1乃
    至18の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイス。
  20. 【請求項20】 前記第1電極及び前記第2電極の同一
    層内における隣接する直線状導体間の距離が、前記圧電
    体層の厚み方向における前記第1電極と第2電極との間
    の距離よりも大きく設定されていることを特徴とする請
    求項1乃至18の何れかに記載の積層型圧電体電子デバ
    イス。
  21. 【請求項21】 前記第1電極と第2電極との間に交流
    電圧を印加したときの前記圧電体層の分極方向と振動方
    向とのなす角度が0度よりも大きく45度よりも小さい
    角度になるように前記第1電極及び第2電極が配置され
    ていることを特徴とする請求項1乃至18の何れかに記
    載の積層型圧電体電子デバイス。
  22. 【請求項22】 前記第1電極の一の直線状導体と該直
    線状導体に最も近い位置に形成されている第2電極の直
    線状導体の双方に対して直角に交わる直線の方向と、前
    記第1電極と第2電極との間に交流電圧を印加したとき
    の前記圧電体層の振動方向とのなす角度が、0度よりも
    大きく45度よりも小さい角度になるように前記第1電
    極及び第2電極が配置されていることを特徴とする請求
    項1乃至18の何れかに記載の積層型圧電体電子デバイ
    ス。
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KR20150032063A (ko) * 2013-09-17 2015-03-25 삼성전자주식회사 압전 소자 및 그 제조방법

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