(57)【要約】【課題】製作コストの上昇を抑え、生産性に優れた積層型圧電トランス及びその製造方法を提供すること。【解決手段】圧電セラミックス矩形板１１を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する入力側内部電極（１６ａ，１６ｂ）を有し、他方の部分には出力部を有し、圧電セラミックス矩形板１１の側面にダミー外部電極（１２ａ，１２ｂ）、入力側外部電極１３ａ、グランド外部電極１３ｂ、及び出力側外部電極（１４ａ，１４ｂ）を有する積層型圧電トランスであり、ダミー外部電極（１２ａ，１２ｂ）と出力側外部電極（１４ａ，１４ｂ）とは圧電セラミックス矩形板１１の長手方向の長さの１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成され、入力側外部電極１３ａ及びグランド外部電極１３ｂは長手方向の対称の中心位置に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する内部電極を有し、他方の部分には出力部を有し、前記矩形板の少なくとも一方の側面に複数の外部電極を有する積層型圧電トランスであって、前記外部電極は前記矩形板の長手方向の長さの１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成されたことを特徴とする積層型圧電トランス。
【請求項２】
前記長手方向の対称な位置に形成された外部電極は互いに異なる電気特性を有することを特徴とする請求項１に記載の積層型圧電トランス。
【請求項３】
圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する入力側の内部電極を形成して、他方の部分に出力側の内部電極を形成する工程と、前記矩形板への外部電極の形成において、前記内部電極に接続される外部電極とともに、前記内部電極と接続される外部電極に対して、前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置にダミーの外部電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法。
【請求項４】
圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する入力側の内部電極を形成して、他方の部分に出力側の内部電極を形成する工程と、前記入力側の内部電極に接続される外部電極、及び前記出力側の内部電極と接続される外部電極を、前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成する工程と、を含むことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法。
【請求項５】
前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成された外部電極に対する電気的測定により、駆動部及び出力部の位置する側を判別する工程を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の積層型圧電トランスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電セラミックス矩形板を用いた積層型圧電トランスとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型テレビやノート型パーソナルコンピュータ等の液晶ディスプレイを備えた携帯機器の普及に伴い、液晶バックライト点灯用に用いられるインバータにおいては小型化や高効率化が急速に進んでいる。こうした用途に使用されるインバータには、電磁誘導の原理に基づく電磁式トランスがよく用いられている。しかし、電磁式トランスの場合、小型化や高効率化に限界がある。
【０００３】
そこで、最近では電磁式トランスに代わって機械振動を利用して電圧変換を行うタイプの積層型圧電トランスが開発されており、一部のインバータでの実用化が進んでいる。この積層型圧電トランスは、小型化や高効率化を簡単に具現できる他、巻線が無く、携帯機器に適用した場合に電磁ノイズの発生を低減した上、機器自体の小型低背化を容易に図り得る等の優れた利点があるため、今後、広範囲な分野で普及するものと考えられている。
【０００４】
図４は、従来のローゼンタイプの積層型圧電トランスの基本構成を示す図であり、図４（ａ）はその斜視図、図４（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図４（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図４（ｄ）は外部電極配置を示す平面図である。
【０００５】
図４において、４１は圧電セラミックス矩形板、４２ａは入力側外部電極、４２ｂはグランド外部電極、４３ａ及び４３ｂは出力側外部電極、４４ａ及び４４ｂはセラミックスグリーンシート、４５ａは対向する一方の入力側内部電極、４５ｂは対向する他方の入力側内部電極、４６ａ及び４６ｂは出力側内部電極である。
【０００６】
この積層型圧電トランスは、長手方向の片側半分（図４において左側半分）に厚み方向で対向する複数の内部電極を有し、厚み方向に分極された駆動部を形成する。また、反対側半分（図４において右側半分）は長手方向に分極され出力部を形成する。
【０００７】
このような積層型圧電トランス素子では、積層後一体焼成して、外部電極を印刷するが、焼成後の圧電セラミックス矩形板に対して、駆動部となる内部電極を有する側と、出力部となる逆側とを見分けて整列させる必要がある。
【０００８】
従来は、焼成前に方向を揃えておくか、矩形板側面に露出する内部電極で見分けて整列させる等の方法を採っていた。
【０００９】
しかし、この方法は作業性が悪く、誤認識の可能性がある。この改善として、焼成前に電極材による認識パターンを印刷する方法、凹みを形成して見分ける方法等がある。例えば、次の特許文献１には、圧電セラミックスの少なくとも一方の表面上に方向識別のためのマークが形成された積層型圧電トランスが開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１０１１５７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術において、駆動部と出力部の側を見分けて整列させる手間は、製作コストを上昇させる要因となる。また、パターン印刷あるいは金型の加工等も製作コストを上昇させる要因となる。
【００１２】
そこで、本発明は、製作コストの上昇を抑え、生産性に優れた積層型圧電トランス及びその製造方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する内部電極を有し、他方の部分には出力部を有し、前記矩形板の少なくとも一方の側面に複数の外部電極を有する積層型圧電トランスであって、前記外部電極は前記矩形板の長手方向の長さの１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成されたことを特徴とする積層型圧電トランスが得られる。
【００１４】
また、前記長手方向の対称な位置に形成された外部電極は互いに異なる電気特性を有する積層型圧電トランスが得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する入力側の内部電極を形成して、他方の部分に出力側の内部電極を形成する工程と、前記矩形板への外部電極の形成において、前記内部電極に接続される外部電極とともに、前記内部電極と接続される外部電極に対して、前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置にダミーの外部電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、圧電セラミックスの矩形板を長手方向にほぼ２分割してなる一方の部分に、駆動部として複数の対向する入力側の内部電極を形成して、他方の部分に出力側の内部電極を形成する工程と、前記入力側の内部電極に接続される外部電極、及び前記出力側の内部電極と接続される外部電極を、前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成する工程と、を含むことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法が得られる。
【００１７】
そして、本発明によれば、前記矩形板の長手方向の１／２の位置を中心とする長手方向の対称な位置に形成された外部電極に対する電気的測定により、駆動部及び出力部の位置する側を判別する工程を含むことを特徴とする積層型圧電トランスの製造方法が得られる。
【００１８】
以上を簡略に述べると、本発明によれば、いくつかの工程を経て任意の向きに並べられた圧電セラミックス矩形板に、向きを並べ替えることなく外部電極を形成することが可能な積層型圧電トランス及びその製造方法が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を挙げ、本発明の積層型圧電トランス及びその製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る積層型圧電トランスの構造を示し、図１（ａ）はその斜視図、図１（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図１（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図１（ｄ）は外部電極配置を示す平面図である。
【００２１】
この素子はλ／２モード・ローゼン型の積層型圧電トランス素子であり、外部電極は素子の両側面［図１（ａ）においては、正面及び裏面］に形成したものである。ダミー外部電極（１２ａ，１２ｂ）、入力側外部電極１３ａ、グランド外部電極１３ｂ、出力側外部電極（１４ａ，１４ｂ）は中心面５１に対し対称に形成されているが、外部電極印刷の時点では１２ａと１４ａの方向は問わない。言い換えると、どちらの外部電極が内部電極と接続されても構わない。なお、図１において、１５ａ及び１５ｂはセラミックスグリーンシートであり、１６ａ及び１６ｂは入力側内部電極であり、１７ａ及び１７ｂは出力側内部電極である。
【００２２】
外部電極形成後、ダミー電極（１２ａ，１２ｂ）、出力側外部電極（１４ａ，１４ｂ）のそれぞれについて電気的に導通を測定すると、ダミー外部電極（１２ａ，１２ｂ）側は導通が無く、出力側外部電極（１４ａ，１４ｂ）側は導通があるため、素子の入力側（駆動部側）と出力側（出力部側）を容易に見分けることが可能である。このような判別を行った後、次の工程へ進む。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態２に係る積層型圧電トランスの構造を示し、図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図２（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図２（ｄ）は外部電極配置を示す平面図である。
【００２４】
この素子は、λ／２モード・ローゼン型の積層型圧電トランス素子であり、外部電極は素子の片側面［図２（ａ）においては正面］に形成したものである。入力側外部電極２２、グランド外部電極２３、出力側外部電極２４は中心面５２に対し対称に形成されているが、外部電極印刷の時点では入力側外部電極２２と出力側外部電極２４の方向は問わない。なお、図２において、２５ａ及び２５ｂはセラミックスグリーンシートであり、２６ａ及び２６ｂは入力側内部電極であり、２７ａ及び２７ｂは出力側内部電極である。
【００２５】
これらの外部電極形成後、入力側外部電極２２とグランド外部電極２３、出力側外部電極２４とグランド外部電極２３のそれぞれの間について静電容量を測定すると、入力側は出力側に比べ非常に大きい値を示すため、素子の入力側と出力側を容易に見分けることが可能である。このような判別を行った後、次の工程へ進む。
【００２６】
図３は、本発明の実施の形態３に係る積層型圧電トランスの構造を示し、図３（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図３（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図３（ｄ）は外部電極配置を示す平面図である。
【００２７】
この素子は、λモード出力対称ローゼン型の積層型圧電トランス素子であり、外部電極は素子の両側面に形成したものである。ダミー外部電極（３２ａ，３２ｂ）、入力側外部電極３３ａ、入力側グランド外部電極３３ｂ、出力側グランド外部電極（３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ）、出力側外部電極（３５ａ，３５ｂ）は中心面５３に対し対称に形成されている。なお、図３において、３０１ａ及び３０１ｂはセラミックスグリーンシートであり、３０２ａ及び３０２ｂは入力側内部電極であり、３０４ａ及び３０４ｂは出力側内部電極であり、３０３ａ，３０３ｂ，３０５ａ及び３０５ｂは出力側グランド内部電極である。
【００２８】
このとき、外部電極印刷の時点では、ダミー外部電極（３２ａ，３２ｂ）、入力側外部電極３３ａ、及び入力側グランド外部電極３３ｂがある側と、出力側外部電極（３５ａ，３５ｂ）及び出力側グランド外部電極（３６ａ，３６ｂ）がある側の方向性は問わない。
【００２９】
外部電極形成後、ダミー外部電極３２ａと３２ｂの間、出力側グランド外部電極３６ａと３６ｂの間のそれぞれについて電気的に導通を測定すると、ダミー外部電極（３２ａ，３２ｂ）側は導通が無く、出力側グランド外部電極（３６ａ，３６ｂ）側は導通があるため、素子の入力側と出力側を容易に見分けることが可能である。
【００３０】
上記の実施の形態１及び３においては、外部電極の形成の前に、素子の駆動部側と出力部側を見分けることなく、外部電極を、長手方向に対称な位置のダミー外部電極とともに形成し、その後で、電気的測定によって、ダミー外部電極と、内部電極に接続された外部電極とを判別した。また、実施の形態２においては、対称な位置に形成した外部電極の入力側と出力側を電気的測定によって判別した。従来のように、判別方法としては、認識パターンや凹み等を用いることも可能であるが、本発明による電気的測定方法を用いると製造工程が簡略化できる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の積層型圧電トランス及びその製造方法においては、焼成後に入出力の方向を揃えずに外部電極印刷を行うことが可能なため、入出力側の判別を間違える人為的なミスを排除することができる。例えば、外部電極印刷前の素子にバレル研磨を施して入出力側の方向がランダムになっても、素子を並べなおす工程が不要となる。
【００３２】
また、本発明による判別は、内部電極印刷若しくは外部電極印刷とは異なるマーカーの印刷、金型の加工、あるいは高価な画像処理設備を必要としないため、製造への適用が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る積層型圧電トランスの構造を示す図。図１（ａ）はその斜視図、図１（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図１（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図１（ｄ）は外部電極配置を示す平面図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る積層型圧電トランスの構造を示す図。図２（ａ）はその斜視図、図２（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図２（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図２（ｄ）は外部電極配置を示す平面図。
【図３】本発明の実施の形態３に係る積層型圧電トランスの構造を示す図。図３（ａ）はその斜視図、図３（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図３（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図３（ｄ）は外部電極配置を示す平面図。
【図４】従来の積層型圧電トランスの基本構成を示す図。図４（ａ）はその斜視図、図４（ｂ）は一方の内部電極パターンを下面に投影した図、図４（ｃ）は他方の内部電極パターンを下面に投影した図、図４（ｄ）は外部電極配置を示す平面図。
【符号の説明】
１１，２１，３１    圧電セラミックス矩形板
１２ａ，１２ｂ，３２ａ，３２ｂ    ダミー外部電極
１３ａ，２２，３３ａ    入力側外部電極
１３ｂ，２３    グランド外部電極
１４ａ，１４ｂ，２４，３５ａ，３５ｂ    出力側外部電極
１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３０１ａ，３０１ｂ    セラミックスグリーンシート
１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ，３０２ａ，３０２ｂ    入力側内部電極
１７ａ，１７ｂ，２７ａ，２７ｂ，３０４ａ，３０４ｂ    出力側内部電極
３３ｂ    入力側グランド外部電極
３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ    出力側グランド外部電極
５１，５２，５３    中心面
３０３ａ，３０３ｂ，３０５ａ，３０５ｂ    出力側グランド内部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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