(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体とこの圧電体の表面に設けられた複数の入出力電極とを有する圧電振動体と、
前記圧電振動体を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
前記穴に充填されると共に、前記入出力電極の少なくとも一つと前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
前記圧電振動体が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする圧電振動体の支持構造。
【請求項２】
圧電板に入力電極及び出力電極が形成されてなる圧電トランス素子と、
前記圧電トランス素子を載置すると共に、複数の端子電極と該端子電極に接続された複数の穴が設けられた実装基板と、
前記穴に充填されると共に、前記入力電極又は出力電極の少なくともいずれか一方と前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
前記圧電トランス素子が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする圧電トランス。
【請求項３】
圧電体とこの圧電体の表面に設けられた電極とからなる複数の圧電素子を側面に設けた角柱状の振動体と、
前記振動体を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
前記穴に充填されると共に、前記圧電素子の少なくとも一つの圧電素子の電極と前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
前記振動体が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とするジャイロ。
【請求項４】
複数の圧電体層及び複数の電極を積み重ね、隣接する圧電体層の分極方向が互いに逆方向になるように構成した積層体と、該積層体の表面に設けられた複数の入出力電極とからなり、前記積層体が長さ振動モードで振動する積層圧電素子と、
前記積層圧電素子を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
前記穴に充填されると共に、前記入出力電極の少なくとも一つと前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
前記積層圧電素子が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする積層圧電体部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電振動体の支持構造及びこの圧電振動体の支持構造を有する圧電トランス、ジャイロ並びに積層圧電体部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧電トランスとして、例えば、図１７及び図１８に示すものが知られている。この圧電トランス８０は、特に、液晶ディスプレイのバックライト用インバータ、蛍光灯点灯用インバータ、複写機等の高圧電源回路に用いられるものである。圧電トランス８０は、矩形平板状の圧電セラミックスからなる圧電板８１に入力電極８２，８３及び出力電極８４を形成してなる圧電トランス素子８５を備えている。入力電極８２，８３は圧電板８１の左側半部の上下面にそれぞれ対向して形成されている。出力電極８４は圧電板８１の右側端面に形成されている。
【０００３】
圧電トランス８０は、圧電トランス素子８５がλ／２モードと呼ばれる基本（一次）振動モードで動作し、圧電板８１の長さ方向の１／２の位置に振動変位が零となる振動の節（ノード点）Ｎが存在し、圧電板８１の両端に振動変位が最大となる振動の腹が存在する。そこで、このような圧電トランス８０では、圧電板８１の振動をできるだけ抑圧しないように、圧電板８１の振動の変位が最少となる振動の節Ｎにて圧電トランス素子８５を実装基板８９上に支持する。
【０００４】
ところで、圧電板８１を電気的接続を得ながら実装基板８９に実装する場合、導電性と弾力性を有した材料が必要であり、通常、導電性接着剤８６が用いられる。電極８２〜８４はそれぞれ導電性接着剤８６により、実装基板８９上に形成された端子電極９０に電気的に接続される。
【０００５】
このとき、図１７に示すように、予め導電性接着剤８６が塗布された実装基板８９上に圧電トランス素子８５を載置し、導電性接着剤８６を硬化させることにより実装される。あるいは、予め導電性接着剤８６が塗布された圧電トランス素子８５を実装基板８９上に載置し、導電性接着剤８６を硬化させることにより実装される。また、図１８に示すように、圧電トランス素子８５を実装基板８９上に位置決めした後、ディスペンサ９２等により圧電トランス素子８５の側面に導電性接着剤８６を付与し、硬化させることにより実装される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の圧電トランス８０において、圧電トランス素子８５を基板８９に実装する際に用いられる導電性接着剤８６は、ある程度の弾性を有する必要があるため、バインダに例えば変成ウレタンやシリコン、軟質エポキシ等が用いられる。ところが、これらの材料は、導電性接着剤８６に弾性をもたせる反面、接着力が弱いという性質を有している。特に、実装基板８９の電極８２〜８４に使用される半田に対しての接着力は弱く、実装後に衝撃等が圧電トランス８０に加わると、導電性接着剤８６と実装基板８９の電極８２〜８４との間で剥離が生じ易いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、導電性接着剤の弾性を低下させることなく、導電性接着剤と実装基板との接合強度を向上させることができる圧電振動体の支持構造及びこの圧電振動体の支持構造を有する圧電トランス、ジャイロ並びに積層圧電体部品を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明に係る圧電振動体の支持構造は、
（ａ）圧電体とこの圧電体の表面に設けられた複数の入出力電極とを有する圧電振動体と、
（ｂ）前記圧電振動体を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
（ｃ）前記穴に充填されると共に、前記入出力電極の少なくとも一つと前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
（ｄ）前記圧電振動体が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る圧電トランスは、
（ｅ）圧電板に入力電極及び出力電極が形成されてなる圧電トランス素子と、
（ｆ）前記圧電トランス素子を載置すると共に、複数の端子電極と該端子電極に接続された複数の穴が設けられた実装基板と、
（ｇ）前記穴に充填されると共に、前記入力電極又は出力電極の少なくともいずれか一方と前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
（ｈ）前記圧電トランス素子が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係るジャイロは、
（ｉ）圧電体とこの圧電体の表面に設けられた電極とからなる複数の圧電素子を側面に設けた角柱状の振動体と、
（ｊ）前記振動体を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
（ｋ）前記穴に充填されると共に、前記圧電素子の少なくとも一つの圧電素子の電極と前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
（ｌ）前記振動体が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る積層圧電体部品は、
（ｍ）複数の圧電体層及び複数の電極を積み重ね、隣接する圧電体層の分極方向が互いに逆方向になるように構成した積層体と、該積層体の表面に設けられた複数の入出力電極とからなり、前記積層体が長さ振動モードで振動する積層圧電素子と、
（ｎ）前記積層圧電素子を載置すると共に、端子電極と該端子電極に接続された穴が設けられた実装基板と、
（ｏ）前記穴に充填されると共に、前記入出力電極の少なくとも一つと前記端子電極とを電気的に接続する導電性接着剤とを備え、
（ｐ）前記積層圧電素子が前記導電性接着剤によって前記実装基板上に支持されていること、
を特徴とする。
【００１２】
ここに、実装基板に設ける穴としては、内壁面に導体を設けたスルーホールやビアホール、あるいは、内壁面に導体を設けない貫通穴やめくら穴等がある。
【００１３】
【作用】
穴にも導電性接着剤を充填させることにより、導電性接着剤と実装基板との接触面積が広くなると共に、穴に充填された導電性接着剤が穴の内壁面に堅固に係止した楔として作用する。従って、導電性接着剤と実装基板との接合強度がアップする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る圧電振動体の支持構造及びこの圧電振動体の支持構造を有する圧電トランス、ジャイロ並びに積層圧電体部品の実施形態について添付図面を参照して説明する。各実施形態において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。
【００１５】
［第１実施形態、図１〜図３］
第１実施形態は、液晶ディスプレイのバックライト用インバータ等に用いられる圧電トランスを例にして説明する。図１に示すように、圧電トランス１は、圧電トランス素子６とこの圧電トランス素子６を実装するための実装基板１１とを備えている。圧電トランス素子６は、ローゼン型と称されるものである。このローゼン型圧電トランス素子６は、チタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）等の矩形平板状圧電セラミックスからなる圧電板２に入力電極３，４及び出力電極５を設けたものである。入力電極３は圧電板２の略左半分の上面及び奥側端面に設けられ、入力電極４は圧電板２の略左半分の下面及び手前側端面に設けられ、出力電極５は圧電板２の右側端面に設けられている。これらの電極３〜５は銀焼付け等の方法によって設けられる。さらに、電極３〜５に所定のバイアス電圧を印加することにより、圧電板２の略左半分の入力部は板厚方向に分極処理が行われ、略右半分の出力部は長さ方向に分極処理が行われる。
【００１６】
この圧電トランス素子６において、入力電極３と４の間に、圧電トランス素子６の長手方向の固有共振周波数と略等しい周波数の交流電圧が印加されると、圧電トランス素子６は長手方向に強い機械振動が生じ、これにより出力部では圧電効果により電荷が発生し、出力電極５と入力電極４との間に出力電圧が生じる。すなわち、入力電極４は出力電極としての機能も有する。第１実施形態の圧電トランス素子６はλモードと称する二次振動モードを利用したものであり、圧電板２の両端からそれぞれ該圧電板２の長さの１／４の位置に振動変位が零となる振動の節Ｎが存在し、圧電板２の中央及び両端に振動変位が最大となる振動の腹が存在する。
【００１７】
一方、実装基板１１は、上下面にそれぞれ端子電極１２，１３，１４が設けられており（図３参照）、この端子電極１２，１３，１４の中央の位置にそれぞれスルーホール１５，１６，１７が配設され、実装基板１１の上下面に設けられた端子電極１２，１３，１４を接続している。端子電極１２，１３，１４にはそれぞれ回路パターン１８，１９，２０が接続されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、この実装基板１１上に、実装基板１１の上面から所定の距離だけ離した状態で圧電トランス素子６を位置決めした後、ディスペンサ２５等により圧電トランス素子６の側面に導電性接着剤２１を付与し、硬化させることにより実装される。
【００１９】
さらに、詳説すると、導電性接着剤２１は、圧電板２の手前側端面に設けられた入力電極４の振動の節Ｎの部分及び端子電極１２に付与されると共に、スルーホール１５内にも充填される。同様に、導電性接着剤２１は、圧電板２の奥側端面に設けられた入力電極３の振動の節Ｎの部分及び端子電極１３に付与されると共に、スルーホール１６内にも充填される。これにより、圧電トランス素子６は、導電性接着剤２１により実装基板１１上にて、振動の節Ｎで支持される。
【００２０】
さらに、導電性接着剤２１は、圧電板２の右側端面に設けられた出力電極５の中央部分及び端子電極１４に付与されると共に、スルーホール１７内にも充填される。こうして、電極３〜５は導電性接着剤２１によりそれぞれ端子電極１２〜１４に電気的に接続される。
【００２１】
導電性接着剤２１は、導電性を有すると共に弾性を有するもので、導電性フィラ、バインダ及び添加剤を含むものである。導電性フィラとしては、Ａｕ粉、Ａｇ粉、Ｃｕ粉、Ｎｉ粉、Ａｌ粉、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維もしくはＡｇメッキ粒子等が使用される。また、バインダとしては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、アクリル変性ポリウレタン樹脂、ゴム系樹脂、あるいはエポキシポリアミド樹脂等が使用される。さらに、添加剤には、導電性フィラの分散性を良くする分散剤、耐摩耗性を付与する潤滑剤、導電性フィラの沈降防止剤等が含まれている。
【００２２】
以上の構成からなる圧電トランス１は、圧電トランス素子６が弾性を有する導電性接着剤２１を介して実装基板１１上に支持されているので、導電性接着剤２１の弾性により圧電トランス素子６の振動が阻害されることはない。また、実装基板１１に設けたスルーホール１５〜１７内にも導電性接着剤２１を充填させているので、導電性接着剤２１と実装基板２との接触面積を広くすることができる。そして、導電性接着剤２１と実装基板２との接着構造が、端子電極１２〜１４と導電性接着剤２１との水平方向の接着面と、スルーホール１５〜１７と導電性接着剤２１との垂直方向の接着面との組み合わせ構造となり、スルーホール１５〜１７に充填された導電性接着剤２１がスルーホール１５〜１７の内壁面に堅固に係止した楔として作用する。従って、導電性接着剤２１の弾性を低下させることなく、導電性接着剤２１と実装基板１１との接合強度を向上させることができる。
【００２３】
また、単に接触面積を広くしただけでは、導電性接着剤の塗布面積が広くなり、これに伴って導電性接着剤による圧電トランス素子の支持面積が広くなる。従って、支持面積が広くなった分だけ圧電トランス素子の振動が阻害され、圧電トランスの特性低下を招くことになる。ところが、第１実施形態の圧電トランス１は、導電性接着剤２１による圧電トランス素子６の支持面積を広くするものではないので、圧電トランス１の特性低下を招くことなく、導電性接着剤２１と実装基板１１との接合強度を向上させることができる。
【００２４】
［第２実施形態、図４〜図６］
図４に示すように、圧電トランス３１は、圧電トランス素子３６と実装基板４１を備えている。圧電トランス素子３６は、ローゼン型と称されるもので、圧電板３２に入力電極３３，３４及び出力電極３５を設けたものである。入力電極３３は圧電板３２の略左半分の上面に設けられ、入力電極３４は圧電板３２の略左半分の下面に設けられ、出力電極３５は圧電板３２の右側端面に設けられている。この圧電トランス素子３６は、λ／２モードと称する基本（一次）振動モードを利用したものであり、圧電板３２の長さ方向の１／２（λ／４）の位置に振動変位が零となる振動の節Ｎが存在し、圧電板３２の両端に振動変位が最大となる振動の腹が存在する。
【００２５】
入力電極３４は、振動の節Ｎに位置する二つのコーナ部のうちの一つのコーナ部が除去され、残るコーナ部が入力電極３４の引出し部３４ａとされる。入力電極３３は、圧電板３２の手前側端面を廻り込んで入力電極３４の除去されたコーナ部に到る引出し部３３ａを有している。出力電極３５は、圧電板３２の右側端面を廻り込んで圧電板３２の下面に到る引出し部３５ａを有している。
【００２６】
一方、実装基板４１は、上下面にそれぞれ端子電極４２，４３，４４が設けられており（図６参照）、この端子電極４２，４３，４４にそれぞれスルーホール４５，４６，４７が配設されている。端子電極４２，４３，４４にはそれぞれ回路パターン４８，４９，５０が接続されている。
【００２７】
圧電トランス素子３６を実装基板４１上に実装する際には、スルーホール４５〜４７及び端子電極４２〜４４に印刷又はディスペンサ等により導電性接着剤５１を付与した後、図５に示すように入力電極３４を下側にして圧電トランス素子３６を実装基板１１の上に下降させる。そして、導電性接着剤５１と電極３３〜３５の引出し部３３ａ〜３５ａが接触し、かつ、実装基板１１の上面から所定の距離だけ離した状態で、圧電トランス素子３６を位置決めした後、導電性接着剤５１を硬化させる。
【００２８】
これにより、圧電トランス素子３６は、導電性接着剤５１により実装基板４１上にて振動の節Ｎで支持されると共に、電極３３〜３５は導電性接着剤５１によりそれぞれ端子電極４２〜４４に電気的に接続される。以上の構成からなる圧電トランス３１は、前記第１実施形態の圧電トランス１と同様の作用効果を奏する。
【００２９】
［第３実施形態、図７及び図８］
図７に示すように、第３実施形態の圧電トランス６１は、粘着弾性体６５ａ〜６５ｃを残して、前記第２実施形態の圧電トランス３１と同様のものである。粘着弾性体６５ａは、圧電板３２の中央部に接触するように、実装基板４１上の端子電極４２と４３の間に配設されている。同様に、粘着弾性体６５ｂ，６５ｃは、圧電板３２の右側隅部に接触するように実装基板４１上の端子電極４４を間に挟んで両側に配設されている。粘着弾性体６５ａ〜６５ｃは、弾性を有すると共に、接着性、粘着性もしくは密着性を有するもので、常温接着、硬化接着タイプの両面粘着テープ、シリコンゴム等の粘着性を有するゴムシート、又はアクリルゲル等の粘着性、密着性を有するゲル等が用いられる。
【００３０】
この粘着弾性体６５ａ〜６５ｃを利用して圧電トランス素子３６は以下の手順で実装基板４１に実装される。まず、圧電トランス素子３６を実装基板４１の粘着弾性体６５ａ〜６５ｃの上面に押し付け、圧電トランス素子３６を粘着弾性体６５ａ〜６５ｃに接着して位置決めする。次に、図８に示すように、実装基板４１の下面側に配設されたディスペンサ７５をスルーホール４５〜４７の下側開口部に当て、スルーホール４５〜４７内に導電性接着剤７０を注入する。導電性接着剤７０はスルーホール４５〜４７内に充填され、さらに、スルーホール４５〜４７の上側開口部からスルーホール４５〜４７外へ押し出される。押し出された導電性接着剤７０はスルーホール４５〜４７に対向している電極３３〜３５の引出し部３３ａ〜３５ａに達し、導電性接着剤７０と引出し部３３ａ〜３５ａが接触する。導電性接着剤７０と引出し部３３ａ〜３５ａが十分な接触面積を得られると、ディスペンサ７５は実装基板４１から外され、導電性接着剤７０を硬化させる。これにより、圧電トランス素子３６は、導電性接着剤５１及び粘着弾性体６５ａ，６５ｂにより実装基板４１上にて振動の節Ｎで支持されると共に、電極３３〜３５は導電性接着剤５１によりそれぞれ端子電極４２〜４４に電気的に接続される。
【００３１】
以上の構成からなる圧電トランス６１は、前記第１実施形態の圧電トランス１と同様の作用効果を奏する。さらに、第３実施形態の圧電トランス６１は、圧電トランス素子３６を粘着弾性体６５ａ〜６５ｃに接着する際の押し付け力を解除した後、導電性接着剤７０を付与するので、径の安定した柱状導電性接着剤７０を得ることができ、外力に対する導電性接着剤７０の凝集破壊値を向上させることができる。また、予め圧電トランス素子３６と実装基板４１を位置決めした状態で、実装基板４１の下面からスルーホール４５〜４７に導電性接着剤７０を注入することにより、圧電トランス６１の製造方法を簡素化できる。
【００３２】
［第４実施形態、図９及び図１０］
第４実施形態はジャイロ、例えば角速度を検知することにより移動体の位置を検出して適切な誘導を行うナビゲーションシステム、あるいは外的振動を検知して適切な制振を行うヨーレットセンサ等に使用されるジャイロを例にして説明する。
【００３３】
図９に示すように、ジャイロ１１０は、振動体１１２とこの振動体１１２を実装するための実装基板１１８とを備えている。振動体１１２は、たとえばエリンバ等の恒弾性金属材料で、正三角柱状に形成される。振動体１１２の三つの側面には、それぞれ圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃが形成される。圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃは、それぞれ圧電体とこの圧電体の両面に形成された電極とからなる。そして、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃの一方の電極が、振動体１１２の側面に接着される。圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃは、振動体１１２の屈曲振動の２つの節を含む大きさに形成される。たとえば、振動体１１２の長さをＬとしたとき、振動体１１２の節は、振動体１１２の軸上においてその両端から０．２２４Ｌの位置にある。したがって、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃの長さは、０．５５２Ｌ近傍となるように形成される。このジャイロ１１０では、たとえば圧電素子１１４ａ，１１４ｂが駆動用及び出力信号検出用として使用され、圧電素子１１４ｃが駆動回路の帰還用として使用される。
【００３４】
一方、実装基板１１８は、上下面にそれぞれ端子電極１２２が設けられており（図１０参照）、この端子電極１２２にそれぞれスルーホール１２０が配設されている。実装基板１１８は、例えばガラスエポキシ等で形成される。
【００３５】
ジャイロ１１０を実装基板１１８上に実装する際には、振動体１１２の一方の節付近の稜線部分に、支持部材１１６が取り付けられる。支持部材１１６はコ字状に形成され、その中央部分が振動体１１２の稜線部分に取り付けられる。さらに、支持部材１１６の両端は、接着剤１３１にて実装基板１１８に固定される。
【００３６】
振動体１１２の他方の節付近においては、圧電素子１１４ｃと実装基板１１８の端子電極１２２が、導電性接着剤１３０を介して電気的に接続されかつ固定される。つまり、スルーホール１２０及び端子電極１２２に印刷又はディスペンサ等により導電性接着剤１３０を付与した後、圧電素子１１４ｃを下側にして振動体１１２を実装基板１１８の上に下降させる。そして、実装基板１１８の上面から所定の距離だけ離した状態で、振動体１１２を位置決めした後、導電性接着剤１３０を硬化させる。導電性接着剤１３０は、導電性を有すると共に弾性を有するものである。
【００３７】
さらに、振動体１１２の他方の節付近においては、圧電素子１１４ａ，１１４ｂに別の支持部材１２０ａ，１２０ｂが取り付けられる。支持部材１２０ａ，１２０ｂは鉤状に形成され、その一端が導電性接着剤１３２等にて圧電素子１１４ａ，１１４ｂに電気的に接続される。そして、支持部材１２０ａ，１２０ｂの他端は、導電性接着剤１３３等にて実装基板１１８に電気的に接続されかつ固定される。これらの支持部材１２０ａ，１２０ｂは、金属等の導電体で形成する必要があるが、絶縁体上に金属メッキ等を施した材料で形成してもよい。
【００３８】
このジャイロ１１０では、支持部材１２０ａ，１２０ｂ及び導電性接着剤１３０が、振動体１１２の支持とともに、圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃの信号入出力用としても使用される。この場合、支持部材１２０ａ，１２０ｂと導電性接着剤１３０との間に、たとえば自励振駆動するための帰還ループとして発振回路等が接続される。この発振回路からの信号によって、振動体１１２は、圧電素子１１４ｃ形成面に直交する方向に屈曲振動する。この状態で、ジャイロ１１０がその軸を中心として回転すると、コリオリ力によって振動体１１２の振動方向が変わる。それによって、出力信号検出用として用いられる圧電素子１１４ａ，１１４ｂに発生する電圧に差が生じ、この出力差を測定することによって、回転角速度を検出することができる。
【００３９】
このジャイロ１１０では、支持部材１１６が振動体１１２の一方の節付近で振動体１１２の稜線部分に接続され、支持部材１２０ａ，１２０ｂ及び導電性接着剤１３０が、振動体１１２の他方の節付近において圧電素子１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃに接続されている。そのため、支持部材１１６，１２０ａ，１２０ｂ及び導電性接着剤１３０の弾性により、振動体１１２の振動の損失が最小限に抑えられる。そして、実装基板１１８に設けたスルーホール１２０内にも、導電性接着剤１３０を充填させているので、導電性接着剤１３０と実装基板１１８との接触面積を広くすることができ、スルーホール１２０に充填された導電性接着剤１３０が、スルーホール１２０の内壁面に堅固に係止した楔として作用する。従って、導電性接着剤１３０と実装基板１１８との接合強度をアップさせることができる。
【００４０】
［第５実施形態、図１１及び図１２］
第５実施形態は積層圧電体部品、例えば発振子、ディスクリミネータ、フィルタ等に使用される積層圧電体部品を例にして説明する。図１１に示すように、積層圧電体部品１８１は、積層圧電素子１５０とこの積層圧電素子１５０を実装するための実装基板１６８とを備えている。
【００４１】
積層圧電素子１５０は、図１２に示すように、圧電体層１５２と電極１５４を交互に積み重ねて直方体状の積層体１５５としたものである。圧電体層１５２の材料としては、例えば圧電性セラミック材料が使用される。そして、各圧電体層１５２は、隣接する圧電体層１５２の分極方向が、互いに逆方向になるように配置されている。図１２において記載されている矢印は分極方向を示している。電極１５４の端部は積層体１５５の対向する二つの側面（図１２において上側及び下側に位置する側面）に露出している。
【００４２】
電極１５４の端部が露出している二つの側面には、それぞれ複数の絶縁膜１５６，１５８が形成される。図１２において、積層体１５５の上側の側面には、電極１５４の露出部が一つおきに絶縁膜１５６で被覆される。また、積層体１５５の下側の側面には、上側の側面で絶縁膜１５６に被覆されていない電極１５４の露出部が、一つおきに絶縁膜１５８で被覆される。ただし、積層体１５５の両端部の電極１５４のいくつかは、連続して絶縁膜１５６，１５８で被覆される。第５実施形態では、積層体１５５の両端から連続して三つの電極１５４が、絶縁膜１５６で被覆される。また、積層体１５５の両端から連続して二つの電極１５４が、絶縁膜１５８で被覆される。さらに、積層体１５５の絶縁膜１５６，１５８が形成された側面には、入出力電極１６０，１６２が形成される。従って、電極１６０には絶縁膜１５６で被覆されていない電極１５４が接続され、電極１６２には絶縁膜１５８で被覆されていない電極１５４が接続される。
【００４３】
この積層圧電素子１５０は、積層体１５５の中央部では、隣り合う電極１５４間に電界が印加されるため、圧電体層１５２は圧電的に活性となる。しかしながら、積層体１５５の両端部では、電極１５４が絶縁膜１５６，１５８によって入出力電極１６０，１６２のいずれからも電気的に絶縁されているため、隣り合う電極１５４間に電界が印加されず、圧電体層１５２は圧電的に不活性となる。従って、図１２に斜線で示すように、積層体１５５の中央部に入力信号に対する活性部１６４が形成され、両端部に入力信号に対する不活性部１６６が形成される。
【００４４】
積層圧電素子１５０は、入出力電極１６０，１６２に信号を与えることにより、活性部１６４の互いに逆向きに分極した圧電体層１５２に、互いに逆向きの電圧が印加されるため、活性部１６４は全て同じ方向に伸縮しようとする。そのため、積層圧電素子１５０全体が積層体１５５の中心部を節とした長さ振動モードで励振される。しかも、積層圧電素子１５０は、活性部１６４の圧電体層１５２の分極方向と、信号によって生じる電界方向と、振動方向とが一致する。つまり、この積層圧電素子１５０は、圧電縦効果を利用した共振子となる。
【００４５】
一方、実装基板１６８は、上下面にそれぞれ端子電極１７２，１７３が設けられており（図１１参照）、この端子電極１７２，１７３にそれぞれスルーホール１７０，１７１が配設されている。
【００４６】
積層圧電素子１５０を実装基板１６８上に実装する際には、積層圧電素子１５０の節付近（積層体１５５の中心部）において、入出力電極１６０，１６２と実装基板１６８の端子電極１７２，１７３が、それぞれ導電性接着剤１８０を介して電気的に接続されかつ固定される。つまり、スルーホール１７０，１７１及び端子電極１７２，１７３に印刷又はディスペンサ等により導電性接着剤１８０を付与した後、入出力電極１６０，１６２の面が実装基板１６８に対して垂直な方向になるようにして積層圧電素子１５０を実装基板１６８の上に下降させる。そして、実装基板１６８の上面から所定の距離だけ離した状態で、積層圧電素子１５０を位置決めした後、導電性接着剤１８０を硬化させる。導電性接着剤１８０は、導電性を有すると共に弾性を有するものである。
【００４７】
以上の構成からなる積層圧電体部品１８１は、積層圧電素子１５０が弾性を有する導電性接着剤１８０を介して実装基板１６８上に支持されているので、導電性接着剤１８０の弾性により積層圧電素子１５０の振動が阻害されることはない。そして、実装基板１６８に設けたスルーホール１７０，１７１内にも導電性接着剤１８０を充填させているので、導電性接着剤１８０と実装基板１６８との接触面積を広くすることができ、スルーホール１７０，１７１に充填された導電性接着剤１８０がスルーホール１７０，１７１の内壁面に堅固に係止した楔として作用する。従って、導電性接着剤１３０と実装基板１６８との接合強度をアップさせることができる。
【００４８】
［他の実施形態］
なお、本発明に係る圧電振動体の支持構造及びこの圧電振動体の支持構造を有する圧電トランス、ジャイロ並びに積層圧電体部品は、前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
実装基板に形成される穴は、例えば図１３に示すように、実装基板１１の上面のみに設けられた端子電極１２に接続されるものであってもよいし、図１４に示すように、穴１５の内壁面に導体を設けないものであってもよい。さらに、実装基板１１に形成される穴１５は、図１５に示すようなビアホールであってもよいし、図１６に示すような内壁面に導体を設けないめくら穴であってもよい。
【００４９】
また、前記第１〜第３実施形態では、圧電トランス素子の出力電極と実装基板の端子電極を、導電性接着剤にて電気的に接続しているが、リード線やリボン線等で電気的に接続してもよい。さらに、第３実施形態では、圧電トランス素子３６を実装基板４１に取り付けた後、導電性接着剤７０を付与しているが、予め端子電極４２〜４４の表面及びスルーホール４５〜４７内に導電性接着剤７０を付与した後、実装基板４１の粘着弾性体６５ａ〜６５ｃの上面に圧電トランス素子３６を押し付けて圧電トランス素子３６を実装基板４１に実装してもよい。この場合、圧電トランス素子３６を粘着弾性体６５ａ〜６５ｃに押し付けた時に導電性接着剤７０が押し拡げられる。そして、押し付け力を解除したときに粘着弾性体の弾性力により圧電トランス素子３６が若干押し戻され、実装基板４１の上面から露出している導電性接着剤７０の高さ方向の中央部分の径が細くなる現象が生ずる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、実装基板に穴を設け、この穴にも導電性接着剤を充填させることにより、導電性接着剤と実装基板との接触面積を広くすることができると共に、穴に充填された導電性接着剤が穴の内壁面に堅固に係止した楔として作用するので、導電性接着剤の弾性を低下させることなく、導電性接着剤と実装基板との接合強度を向上させることができる。
【００５１】
また、圧電トランス素子、ジャイロの振動体、あるいは積層圧電素子は、弾性を有する導電性接着剤を介して実装基板上に支持されるので、導電性接着剤の弾性により圧電トランス素子、ジャイロの振動体、あるいは積層圧電素子の振動が阻害されることもない。さらに、導電性接着剤と実装基板との接合強度及び導電性接着剤の形状が安定するので、接続抵抗値が一定となり、圧電トランス、ジャイロ、あるいは積層圧電体部品の電気特性のバラツキが軽減する。
【００５２】
また、穴の径を調整することで、導電性接着剤による圧電トランス素子、ジャイロの振動体、あるいは積層圧電素子の支持面積を小さくすることができる。従って、支持面積を小さくした分だけ圧電トランス素子、ジャイロの振動体、あるいは積層圧電素子の振動阻害を抑えることができ、圧電トランス、ジャイロ、あるいは積層圧電体部品の効率の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧電トランスの第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示した圧電トランスを組み立てた状態の斜視図。
【図３】図１に示した圧電トランスの側面図。
【図４】本発明に係る圧電トランスの第２実施形態を示す分解斜視図。
【図５】図４に示した圧電トランスの組立て手順を示す断面図。
【図６】図４に示した圧電トランスを組み立てた状態の断面図。
【図７】本発明に係る圧電トランスの第３実施形態を示す分解斜視図。
【図８】図７に示した圧電トランスの組立て手順を示す断面図。
【図９】本発明に係るジャイロの一実施形態を示す斜視図。
【図１０】図９に示したジャイロの側面図。
【図１１】本発明に係る積層圧電体部品の一実施形態を示す一部断面図。
【図１２】図１１に示した積層圧電素子の斜視図。
【図１３】穴の変形例を示す断面図。
【図１４】穴の別の変形例を示す断面図。
【図１５】穴のさらに別の変形例を示す断面図。
【図１６】穴のさらに別の変形例を示す断面図。
【図１７】従来の圧電トランスを示す側面図。
【図１８】従来の別の圧電トランスを示す側面図。
【符号の説明】
１…圧電トランス
２…圧電板
３，４…入力電極
５…出力電極
６…圧電トランス素子
１１…実装基板
１２，１３，１４…端子電極
１５，１６，１７…スルーホール
２１…導電性接着剤
３１，６１…圧電トランス
３２…圧電板
３３，３４…入力電極
３５…出力電極
３６…圧電トランス素子
４１…実装基板
４２，４３，４４…端子電極
４５，４６，４７…スルーホール
５１，７０…導電性接着剤
１１０…ジャイロ
１１２…振動体
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ…圧電素子
１１６，１２０ａ，１２０ｂ…支持部材
１１８…実装基板
１２０…スルーホール
１２２…端子電極
１３０…導電性接着剤
１５０…積層圧電素子
１５２…圧電体層
１５４…電極
１５５…積層体
１６０，１６２…入出力電極
１６８…実装基板
１７０，１７１…スルーホール
１７２，１７３…端子電極
１８０…導電性接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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