JPH08316543A - 圧電トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実装基板に対して直接的に実装することが可
能で、実装時に必要となる手間の削減を図ることができ
る圧電トランスを提供する。 【構成】 本発明に係る圧電トランスは、圧電セラミッ
ク素子１のノード点１０と対応する位置ごとに、実装基
板６側に向かって突出する突起部１１を設けたことを特
徴とするものである。なお、この際における突起部１１
は、圧電セラミック素子１と一体に形成されたものであ
ってもよい。また、突起部１１に実装電極１２を形成し
ておいたうえ、この実装電極１２を実装基板６上の接続
電極８，９に対して直接的に接続することも可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイのバ
ックライト用インバータを構成する際などに用いられる
圧電トランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電トランスは、入力した電気エネルギ
を圧電効果によって機械エネルギに変換し、再び圧電効
果を利用したうえで機械エネルギを電気エネルギに変換
することによって昇圧された高電圧を得るものであり、
圧電体の振動方向と分極方向の関係から、縦効果や横効
果を利用したものが提案されている。このうち、横効果
を利用したものとしては、図６で示すような構成とされ
た圧電トランス（以下、第１従来例という）があり、こ
の圧電トランスは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）な
どを用いて作製された矩形平板状の圧電セラミック素子
１を備え、かつ、その長手方向に沿う一方側（図では、
左側）の半部の主表面上には厚み方向に沿って対向する
入力用の１次側電極２が形成される一方、他方側（図で
は、右側）の半部の側面上には幅方向に沿って対向する
出力用の２次側電極３が形成されたものとなっている。
なお、圧電セラミック素子１における半部のそれぞれ
は、１次側及び２次側電極２，３を利用したうえで所要
方向に沿って分極処理されている。

【０００３】そして、この際における圧電トランスは、
図７で示すような状態として実装されるのが一般的であ
り、圧電セラミック素子１の共振周波数と合致する電圧
を入力側のリード線４を通じて１次側電極２に対して印
加すると、圧電効果によって機械的な振動が発生し、か
つ、この機械的な振動に伴う圧電効果によって高電圧が
発生するので、発生した高電圧は２次側電極３から出力
側のリード線５を通じて取り出されることになる。な
お、図７中の符号６は実装基板、７は支持部材、８及び
９は実装基板６の表面上に形成された入力側及び出力側
のランドを示し、入力側のランド８に対しては入力側の
リード線４が半田付け接続される一方、出力側のランド
９に対しては出力側のリード線５が半田付け接続されて
いる。すなわち、この圧電トランスは、図７中の下側位
置に記載した破線でもって示す変位が最小となる振動の
節、いわゆるノード点１０を２つ有しているので、その
支持にあたっては、圧電セラミック素子１の振動を妨げ
る恐れのないノード点１０と対応した位置ごとをエポキ
シ樹脂などからなる所要断面形状の支持部材７でもって
支持することが行われている。

【０００４】また、他の圧電トランス（以下、第２従来
例という）としては、図８で上面側の外観斜視図を示
し、かつ、図９で実装構造を示すようなものがあり、こ
の圧電トランスを構成する圧電セラミック素子１の長手
方向に沿う一方側及び他方側半部それぞれの主表面上に
は厚み方向に沿って対向する入力用の１次側電極２が形
成される一方、圧電セラミック素子１の一方側（図で
は、上側）の主表面上において１次側電極２同士間に挟
まれた位置には出力用の２次側電極３が形成されてい
る。そして、この圧電トランスにおいては、図９中の破
線で示すように、ノード点１０が３つ存在しているの
で、これらのノード点１０と対応した位置ごとをエポキ
シ樹脂などからなる支持部材７でもって支持することが
行われている。なお、図８及び図９において、図６及び
図７と互いに共通する部品、部分には同一符号を付して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧電トラン
スは機械的な振動を利用することによって電圧の変換を
行うものであり、圧電セラミック素子１は機械的な振動
を繰り返すことになるため、圧電トランスの支持に際し
ては、ノード点１０と対応した位置ごとを支持部材７で
もって支持することによって圧電セラミック素子１を実
装基板６の表面から離間させておくことが行われる。し
かしながら、このような構成を採用したのでは、圧電ト
ランスを実装基板６の表面上に対して直接的に実装する
ことができず、わざわざ支持部材７を用意したうえで取
り付けなければならないため、実装時に煩わしい手間を
要するというような不都合が生じてしまう。

【０００６】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、実装基板に対して直接的に実装す
ることが可能で、実装時に必要となる手間の削減を図る
ことができる圧電トランスの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧電トラン
スは、上記目的を達成すべく、圧電セラミック素子のノ
ード点と対応する位置ごとには実装基板側に向かって突
出する突起部を設けていることを特徴とするものであ
る。なお、この際における突起部は、圧電セラミック素
子と一体に形成されたものであってよい。また、突起部
のそれぞれに実装電極を形成しておいたうえ、各実装電
極を実装基板上の接続電極に対して半田付けすることも
可能である。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、実装基板の表面に対しては
突起部が当接することになり、この突起部でもって圧電
トランスの支持が行われる結果、別部材である支持部材
を用いたうえでの支持を行う必要はなくなり、実装時に
要する手間を削減しうることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】第１実施例 図１は本発明の第１実施例に係る圧電トランスの構成を
示す外観斜視図、図２はその実装状態を簡略化して示す
実装構造図、図３は図２中の矢視Ａ−Ａで示す要部を拡
大して示す実装構造図であり、図１（ａ）は圧電トラン
スを上側から見た状態を示す上面側の外観斜視図である
一方、図１（ｂ）は圧電トランスを下側から見た状態を
示す底面側の外観斜視図である。なお、これらの図１な
いし図３において、従来例を示す図６ないし図９と互い
に同一もしくは相当する部品、部分には同一符号を付
し、ここでの詳しい説明は省略する。

【００１１】この実施例に係る圧電トランスは第１従来
例と同様の単板横効果型といわれるものであり、ＰＺＴ
などを用いて作製された矩形平板状の圧電セラミック素
子１を備え、かつ、この圧電セラミック素子１が２つの
ノード点１０（図８参照）でもって支持される構成を有
するものとなっている。そして、圧電セラミック素子１
の一方側主表面、つまり、実装基板６側に位置する底面
上においてノード点１０と対応する位置ごとには、実装
基板６側に向かって突出する矩形断面形状の突起部１１
が一体として形成されており、これらの突起部１１は圧
電セラミック素子１の幅方向に沿う状態として設けられ
ている。

【００１２】そこで、後述するように、これらの突起部
１１が底面上に設けられた圧電セラミック素子１を備え
て構成された圧電トランスを実装基板６上に実装した場
合、実装基板６の表面に対しては突起部１１が当接する
ことになり、圧電トランスは突起部１１を介したうえで
実装基板６に対して直接的に実装されることになる。す
なわち、この実施例に係る圧電トランスでは、従来例の
ように、別部材としての支持部材７を設けたうえでの実
装を行う必要がなくなり、支持部材７を用意する必要も
ないことになる。なお、これら突起部１１のそれぞれが
必ずしも圧電セラミック素子１と一体である必然性はな
く、例えば、別体として作製されたうえでの接着などに
よって取り付けられたものであってもよい。

【００１３】また、この圧電トランスを構成する圧電セ
ラミック素子１の長手方向に沿う一方側（図では、左
側）の半部の主表面上には厚み方向に沿って対向する入
力用の１次側電極２が形成される一方、他方側（図で
は、右側）の半部の側面上には幅方向に沿って対向する
出力用の２次側電極３が形成されており、さらに、突起
部１１それぞれの端面上には実装電極１２が導電ペース
トの焼き付けや蒸着などの手法によって形成されてい
る。そして、この際、圧電セラミック素子１の底面上に
おける１次側電極２は、図１（ｂ）でも示しているよう
に、圧電セラミック素子１の手前側に位置する端面から
離間する状態として形成されたものとなっており、１次
側電極２及び２次側電極３の各々と実装電極１２のそれ
ぞれとは互いに対応付けられたうえで接続されている。

【００１４】すなわち、圧電セラミック素子１の上面上
に形成された１次側電極２は、図１（ｂ）中の手前側に
形成された実装電極１２、つまり、突起部１１の端面の
みならず圧電セラミック素子１の側面にまでわたって形
成された長尺形状を有する実装電極１２と対応付けられ
たうえで接続される一方、突起部１１の側面をも含む圧
電セラミック素子１の底面上に形成された１次側電極２
は、図１（ａ）中の手前側に位置する突起部１１の端面
上にのみ形成された実装電極１３と対応付けられたうえ
で接続されている。また、圧電セラミック素子１の側面
上に形成された２次側電極３のそれぞれは、突起部１１
の端面上に形成された実装電極１２の各々に対して接続
されている。そこで、これらの１次側及び２次側電極
２，３と、実装電極１２の各々とは、接続されることに
よって互いに導通していることになる。なお、この際に
おける圧電セラミック素子１は、従来例同様、１次側電
極２及び２次側電極３を利用することによって分極処理
済みとなっている。

【００１５】さらに、この第１実施例に係る圧電トラン
スは図２及び図３で示すような状態として実装基板６上
に実装されることになり、圧電セラミック素子１の突起
部１１に形成された実装電極１２の各々は実装基板６の
表面上に形成された接続電極であるところの入力側及び
出力側のランド８，９に対して半田付けされたうえで各
別に接続されている。なお、図３中の符号１３は、ラン
ド８，９及び実装電極１２間を接続した半田を示してい
る。

【００１６】そこで、このような実装構造とされた圧電
トランスにおいて、その圧電セラミック素子１の共振周
波数と合致する電圧を入力側のランド８及び実装電極１
２を通じて１次側電極２に対して印加すると、圧電効果
によって機械的な振動が発生し、かつ、この機械的な振
動に伴う圧電効果によって高電圧が発生することになる
結果、２次側電極３からは実装電極１２及び出力側のラ
ンド９を通じたうえで高電圧が取り出されることにな
る。そして、この際の圧電セラミック素子１は機械的な
振動を繰り返しているが、圧電トランスはノード点１０
と対応した位置ごとに設けられた圧電セラミック素子１
の突起部１１を介したうえで実装基板６上に実装されて
おり、ノード点１０以外の部分は実装基板６の表面から
離間した状態となっているから、圧電セラミック素子１
の振動が妨げられることは起こらないことになる。

【００１７】ところで、本実施例では、圧電セラミック
素子１の底面上においてノード点１０と対応する位置ご
とに設けられた突起部１１を介しての支持を行うととも
に、突起部１１それぞれの端面上に実装電極１２を形成
し、かつ、これら実装電極１２を介したうえで１次側及
び２次側電極２，３とランド８，９との接続を行う実装
構造を採用しているが、このような実装構造に限定され
ることはない。すなわち、実装電極１２を形成すること
なく、突起部１１でもって支持された圧電セラミック素
子１の１次側及び２次側電極２，３と実装基板６上のラ
ンド８，９とを従来例同様のリード線４，５でもって接
続することも可能であり、このような構成とした場合に
も、別部材としての支持部材７を用いる必要がないよう
にするという本発明の本来的な目的は達成されたことに
なる。

【００１８】第２実施例 図４は本発明の第２実施例に係る圧電トランスの構成を
示す外観斜視図、図５はその実装状態を簡略化して示す
実装構造図であり、図４（ａ）は圧電トランスを上側か
ら見た状態を示す上面側の外観斜視図、また、図４
（ｂ）は圧電トランスを下側から見た状態を示す底面側
の外観斜視図である。なお、図４及び図５において、第
１実施例を示す図１ないし図３と互いに同一もしくは相
当する部品、部分には同一符号を付し、ここでの詳しい
説明は省略する。

【００１９】この第２実施例に係る圧電トランスは第２
従来例と同様の単板３次ローゼン型といわれるものであ
り、これを構成する圧電セラミック素子１の一方側主表
面、つまり、実装基板６側に位置する底面上においてノ
ード点１０（図１０参照）と対応する位置ごとには、実
装基板６側に向かって突出する矩形断面形状の突起部１
１が一体として形成されており、これらの突起部１１は
圧電セラミック素子１の幅方向に沿う状態として設けら
れている。なお、この際における突起部１１の各々は、
圧電セラミック素子１とは別体として作製されたうえで
取り付けられたものであってもよい。

【００２０】そこで、後述するように、これらの突起部
１１が底面上に設けられた圧電セラミック素子１を備え
て構成された圧電トランスを実装基板６上に実装した場
合、実装基板６の表面に対しては突起部１１が当接し、
圧電トランスは突起部１１を介したうえで実装基板６に
対して直接的に実装されることになる。すなわち、この
実施例においても、別部材としての支持部材７を設けた
うえでの実装を行う必要はなくなる。さらに、この圧電
トランスを構成する圧電セラミック素子１の長手方向に
沿う一方側及び他方側半部それぞれの主表面上には厚み
方向に沿って対向する入力用の１次側電極２が形成され
る一方、圧電セラミック素子１の底面中央に位置する突
起部１１の実装基板６側表面上には出力用の２次側電極
３が形成されており、また、突起部１１それぞれの端面
上には実装電極１２が形成されている。

【００２１】そして、この際、圧電セラミック素子１の
底面上における１次側電極２のそれぞれは、第１実施例
同様、図４（ｂ）でも示しているように、圧電セラミッ
ク素子１の手前側に位置する端面から離間する状態とし
て形成されたうえ、図４（ａ）中の手前側に位置する突
起部１１の端面上にのみ形成された実装電極１２の各々
に対して接続されている。また、圧電セラミック素子１
の上面上に形成された１次側電極２のそれぞれは、図４
（ｂ）中の手前側に形成された実装電極１２、つまり、
突起部１１の端面のみならず圧電セラミック素子１の側
面にまでわたって形成された長尺形状を有する実装電極
１２の各々と対応付けられたうえで接続される一方、２
次側電極３はこれが形成された突起部１１の端面上に形
成された実装電極１２と接続されている。

【００２２】さらに、この第２実施例に係る圧電トラン
スは図５で示すような状態として実装基板６上に実装さ
れることになり、圧電セラミック素子１の突起部１１に
形成された実装電極１２の各々は実装基板６の表面上に
形成された接続電極であるところの入力側及び出力側の
ランド８，９に対して半田付けされる。その結果、本実
施例に係る圧電トランスはノード点１０と対応した位置
ごとに設けられた圧電セラミック素子１の突起部１１を
介したうえで実装基板６上に実装されており、この際に
おいては、ノード点１０以外の部分が実装基板６の表面
から離間した状態となっているから、圧電セラミック素
子１の振動が妨げられる恐れは生じないことになる。そ
して、第１実施例の場合と同じく、この第２実施例に係
る圧電トランスにおいても、突起部１１それぞれの端面
上に実装電極１２を形成することなく、突起部１１を介
したうえで実装基板６上に実装された圧電セラミック素
子１の１次側及び２次側電極２，３とランド８，９との
間をリード線４，５でもって接続することが可能であ
る。

【００２３】ところで、本発明の適用範囲が第１実施例
や第２実施例に係る圧電トランスのみに限定されること
はなく、例えば、周知のローゼン型や、これを積層した
ものなどに対しても適用可能であることは勿論である。
また、図示省略しているが、必要に応じて外周囲が絶縁
層でもって覆われた圧電トランスを構成することも行わ
れており、この圧電トランスの絶縁層に対して突起部を
接着などの手立てによって設けることも可能であるか
ら、このような圧電トランスも本発明の適用範囲内に含
まれることになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧電
トランスにおいては、圧電セラミック素子のノード点と
対応する位置ごとに突起部を設けており、これらの突起
部を介したうえでの直接的な実装が行える結果、従来例
のような別部材である支持部材を用いたうえでの実装を
行う必要がなくなり、実装時に要する手間の削減を図る
ことができる。また、突起部に実装電極を形成しておい
た場合には、従来例のようなリード線による接続を行う
必要がなくなるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る圧電トランスの構成を示す外
観斜視図である。

【図２】その実装状態を簡略化して示す実装構造図であ
る。

【図３】図２中の矢視Ａ−Ａで示す要部を拡大して示す
実装構造図である。

【図４】第２実施例に係る圧電トランスの構成を示す外
観斜視図である。

【図５】その実装状態を簡略化して示す実装構造図であ
る。

【図６】第１従来例に係る圧電トランスの構成を示す外
観斜視図である。

【図７】その実装状態を簡略化して示す実装構造図であ
る。

【図８】第２従来例に係る圧電トランスの構成を示す外
観斜視図である。

【図９】その実装状態を簡略化して示す実装構造図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧電セラミック素子 ６ 実装基板 ８ ランド（接続電極） ９ ランド（接続電極） １０ ノード点 １１ 突起部 １２ 実装電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電セラミック素子のノード点と対応す
   る位置ごとに実装基板側に向かって突出する突起部を設
   けていることを特徴とする圧電トランス。
2. 【請求項２】 突起部は圧電セラミック素子と一体に形
   成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の
   圧電トランス。
3. 【請求項３】 突起部のそれぞれには実装電極を形成し
   ており、実装電極は実装基板上に配設された接続電極に
   対して接続されるものであることを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載の圧電トランス。