(57)【要約】  圧電トランスとキャリア２を有する変圧器の配置が開示される。トランスは平板状のボディ１を有する。トランスは、厚み振動で動作する。ボディ１は、ボディ１の水平振動の波腹が出現する１個以上の周領域１１，１２，１３，１９でキャリア２に堅く接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電トランスとキャリア（２）を有する変圧器の配置において、
前記トランスは、平板状に形成されたボディ（１）を有して、厚み振動で動作し、
前記ボディ（１）は、水平振動の波腹が出現する前記ボディ（１）の１個以上の周領域（１１，１２，１３，１９）で、前記キャリア（２）に堅く接続される、
ことを特徴とする変圧器の配置。
【請求項２】
前記キャリア（２）に面する前記ボディ（１）の主面の周端部領域（１１）は、第１の接続要素（３４）によって、前記キャリア（２）に堅く接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の変圧器の配置。
【請求項３】
前記第１の接続要素（３４）は、互いに間隔を空けて周方向に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の変圧器の配置。
【請求項４】
前記端部領域（１１）は、前記ボディ（１）の角を縁取っており、
前記端部領域（１１）の幅は、最大０．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の変圧器の配置。
【請求項５】
前記ボディ（１）は、第２の接続要素（３２，３３，３５）によって、前記主面の１個以上の間隔領域（１２，１３，１９）で、前記キャリア（２）に堅く接続され、
この間隔領域は、前記ボディ（１）の前記角から間隔を空けて配置され、水平振動の波腹が、この間隔領域に出現する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項６】
前記第２の接続要素（３２，３３，３５）は、互いに間隔を空けて周方向に配置される、
ことを特徴とする請求項５に記載の変圧器の配置。
【請求項７】
前記主面の１またはそれ以上の前記周領域（３２，３３）の幅は、最大０．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の変圧器の配置。
【請求項８】
前記主面の前記接続要素を有する前記端部領域（１１）と前記周領域（１２）の間に配置される付加的な周領域は、前記接続要素（３１，３２，３３，３４，３５）を含まない、
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項９】
前記キャリア（２）に対面する前記ボディ（１）の前記主面の中心領域は、１個以上の第３の接続要素（３１）によって、前記キャリア（２）に堅く接続される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１０】
前記主面の前記中心領域の断面の直径の大きさは、最大０．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１１】
前記主面の接続要素を有する前記中心領域と前記周領域（１３，１９）の間に配置される前記付加的な周領域は、前記接続要素（３１，３２，３３，３４，３５）を含まない、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の変圧器の配置。
【請求項１２】
前記キャリア（２）と前記ボディ（１）の間の前記接続領域の面積の総和は、前記ボディ（１）の前記主面の面積の最大１０％である、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１３】
８個以上の前記第１の接続要素（３４）を備え、
４個以上の前記第２の接続要素（３２，３３，３５）を備える、
ことを特徴とする請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１４】
圧電トランスは、交互に重なり合って配置される入力部（１０１）と出力部（１０２）を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１５】
前記入力部（１０１）と前記出力部（１０２）は、前記平板の前記主面に平行に延びる電極（４１，４２，５１，５２）を有する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の変圧器の配置。
【請求項１６】
前記入力部（１０１）は、交互に配置された第１および第２の極性の電極（４１，４２）を有し、
前記出力部（１０２）は、交互に配置された第３および第４の極性の電極（５１，５２）を有する、
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の変圧器の配置。
【請求項１７】
前記入力部（１０１）および前記出力部（１０２）は、共通接地に接続される、
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１８】
１個以上の前記接続要素（３１，３２，３３，３４，３５）が、ハンダ接続で形成される、
ことを特徴とする請求項２乃至１７のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項１９】
任意の前記ハンダ接続は、前記キャリア（２）の１つの電気接触面（１０）に、前記トランスの１つの接続面（８１，８２，９１，９２）を接続する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の変圧器の配置。
【請求項２０】
極性が一致する各電極（４１，４２，５１，５２）は、互いに導電的に接続されるとともに、
前記ボディ（１）に配置される１個以上のビアコンタクト（６１，６２，６３，６４）によって、対応する接続面（８１，８２，９１，９２）に接続される、
ことを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項２１】
極性が一致する各電極（４１，４２，５１，５２）は、互いに導電的に接続されるとともに、
前記ボディ（１）の表面上に配置される１個以上の外部金属化層（８１０，８２０，９１０，９２０）によって、対応する接続面（８１，８２，９１，９２）に接続される、
ことを特徴とする請求項１４乃至１９のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項２２】
絶縁領域（１７）が、前記入力部（１０１）と前記出力部（１０２）の間に配置される、
ことを特徴とする請求項１４乃至２１のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【請求項２３】
前記入力部と前記出力部は、前記ボディに配置される１個以上の内部電極をそれぞれ有する、
ことを特徴とする請求項１４乃至２２のいずれか１項に記載の変圧器の配置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
厚み振動モードで動作する圧電トランスが、特許文献１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】米国特許第６，３４６，７６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
厚み振動で動作するとともに、寄生振動モードによって生ずる損失が少ない圧電トランスを開示することが解決すべき課題の１つである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
圧電トランスとキャリアを有する変圧器の配置が開示される。トランスは、平板状をなすとともに、その平板の主面に平行に延びるボディを有する。トランスは厚み振動で動作する。ボディは、ボディの水平振動の波腹が出現する１個以上の周領域で、キャリアに堅く接続される。
【０００５】
波腹は、最小の機械応力と最大の振動振幅が生じる領域に出現する。波節は、最大の機械応力と最小の振動振幅が生じる領域に出現する。
【０００６】
開示される変圧器の配置において、該寄生性の水平振動モードについて、音響抵抗の不適合を意図的に生じさせることにより、このモードを選択的に抑制できる。
【０００７】
電圧がトランスの入力部に供給されると、ボディは弛む。弛みは、ボディの収縮や膨張であると解される。原理的には、厚み振動、水平振動および撓み振動が生じ得る。厚み振動では、ボディの垂直変位が生じる。水平振動では、半径方向にボディの弛みが生じる。したがって、それらは半径方向振動とも呼ばれる。
【０００８】
圧電トランスは、高周波数に適用されるように設計されると好ましい。平板の厚さが、その長さよりもはるかに小さいため、厚み振動の基本振動の周波数は、水平振動の基本振動の周波数よりも高くなる。水平基本振動の高次の高調波、例えば、第５、第７、第９あるいは第１１高調波が、有益な厚さ振動の周波数と近似となり得る。この水平基本振動の高調波は、ここで開示されるキャリアへのボディの固定によって、選択的に減衰され得る寄生振動モードに相当する。
【０００９】
ボディは、圧電層と電極を有する。圧電層と電極は、交互に重ねられて配置されるのが好ましい。特に、セラミック材、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛や他の任意のセラミック材料が、圧電層用材料として使用されてもよい。特に、無鉛の材料が使用されるとよい。
【００１０】
平板は、フラットディスクとすればよい。ディスクの直径は、少なくともその厚さの５倍にすればよい。もっとも、平板は、矩形、特に正方形をなす原型を有してもよい。あるいは、原型は、楕円形または多角形であってもよい。矩形または多角形の原型については、それぞれの角が落とされたり、つぶれたり、丸められたりすると好ましい。ディスク形をなすボディは、例外なく、以下のように記述される。
【００１１】
ボディは、接続領域においてキャリアに堅く接続される。有利な一変形例にあっては、ボディの主面上にある複数の周領域と中心領域に接続領域が備えられる。
【００１２】
ボディにあって、キャリアに対面する周領域は、第１の接続要素によって、キャリアに堅く接続される。第１の接続要素は、互いに一定の間隔を空けて周方向に配置されればよい。第１の接続要素は、周方向に均一に分散されればよい。
【００１３】
端部領域は、主面の角を縁取ると好ましい。端部領域の幅は、最大で０．５ｍｍであれば好ましく、平板の水平長の５％未満であればさらに好ましい。
【００１４】
ボディは、第２の接続要素によって、主面の少なくとも１つの周領域でキャリアに堅く接続されており、この周領域は主面の端部から一定の間隔を空けて配置され、水平振動の波腹が、この周領域に出現する。第２の接続要素は、互いに一定の間隔を空けて周方向に配置されればよい。それらは、周方向に均一に分散されればよい。第２の接続要素を有する主面の周領域の幅は、最大で０．５ｍｍであれば好ましく、平板の水平長の５％未満であればさらに好ましい。
【００１５】
接続要素を含まない周領域が備えられることが好ましい。この領域は、端部領域と接続要素を有する周領域の主面との間に配置される。
【００１６】
キャリアに対面するボディの主面の中心領域は、１個以上の第３の接続要素によって、キャリアに堅く接続されるとよい。主面の中心領域に位置する接続要素の断面の直径の大きさは、好適には最大で０．５ｍｍであればよい。
【００１７】
接続要素を含まない付加的な周領域が備えられるとよい。この領域は、中心領域と接続要素を有する周領域の主面との間に配置される。
【００１８】
キャリアとボディの間の接続領域の面積の総和は、ボディの主面の面積の最大１０％、一変形例では、最大５％であればよい。このようにすれば、トランスとキャリアの間を、機械的に良好に分離することができる。このことは、トランスの動作モードにおける損失を避けるのに有利である。動作モードは、厚み振動の第１高調波と同一であればよい。あるいは、高次の、例えば、厚み振動の第３高調波が、トランスの動作モードになるようにしてもよい。
【００１９】
水平振動を効率的に抑制するために、８個以上の第１の接続要素が備えられるのが好ましい。また、４個以上の第２の接続要素が備えられるのが好ましい。
【００２０】
任意の半径方向について、２個の接続要素が、主面の中心から等間隔で配置されるのが好ましい。これらの接続要素は対をなしている。選択された半径方向には、一対以上の接続要素が配置されてもよい。また、接続要素は、対称的に配置されるのが好ましい。
【００２１】
撓み振動による最大変位は、ボディの非固定の中心領域で生じる。キャリアを中心領域に固定すれば、ボディの撓み振動を減衰できる。さらに、端部領域と中心領域の間に配置された周領域にボディを固定することによって、撓み振動を減衰することができる。
【００２２】
圧電トランスは、交互に重なり合って配置される入力部と出力部を有する。一変形例では、絶縁領域が、入力部と出力部の間に配置される。絶縁領域は、ボディの主面に平行な水平面内で延びる電気絶縁層によって形成される。入力部および出力部は、互いに機械的に接続され、絶縁領域によって互いから電気的に隔離される。
【００２３】
入力部と出力部は、各極性について１個以上の電極をそれぞれ有する。互いに導電可能に連結される２個以上の電極を、各極性ごとに備えることもできる。一変形例では、入力部と出力部は、ボディに配置される１個以上の内部電極をそれぞれ有する。
【００２４】
入力部は、交互に配置される第１および第２の極性の電極を有すればよい。また、出力部は、交互に配置される第３および第４の極性の電極を有すればよい。
【００２５】
一変形例では、入力部および出力部あるいは接地電極とされるそれらの電極が、共通接地に接続される。
【００２６】
接続要素の少なくとも１つは、ハンダ接続またはバンプによって形成されてもよい。各ハンダ接続は、キャリアの一電気接触面とトランスの一接続面を接続する。ここで、トランスは、フリップチップ配置でキャリアに固定されるのが好ましい。もっとも、電気絶縁性の、好ましくは、硬質つまり非弾性の材料から、少なくとも複数の接続要素を選択することもできる。
【００２７】
一実施形態では、入力部の複数の第１の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディに配置される１個以上の第１のビアコンタクトによって、接続面に接続される。入力部の複数の第２の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディに配置される１個以上の第２のビアコンタクトによって、接続面に接続される。出力部の複数の第１の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディに配置された１個以上の第３のビアコンタクトによって、接続面に接続される。出力部の複数の第２の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディに配置された１またはそれ以上の第２のビアコンタクトまたは１個以上の第４のビアコンタクトによって、接続面に接続される。
【００２８】
一実施形態では、入力部の複数の第１の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディの表面に配置される１個以上の第１の外部金属化層によって、接続面に接続される。入力部の複数の第２の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディの表面に配置される１個以上の第２の外部金属化層によって、接続面に接続される。出力部の複数の第１の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディの表面に配置される１個以上の第３の外部金属化層によって、接続面に接続される。出力部の複数の第２の電極は、互いに導電的に接続されるとともに、ボディの表面に配置される１またはそれ以上の第２の外部金属化層あるいは１個以上の第４の外部金属化層によって、接続面に接続される。
【００２９】
前記キャリアから離れたトランスの頂面は、振動自在であるのが好ましい。
【００３０】
以下では、開示される構成要素およびその有利な実施形態は、実寸で描かれていない概念図を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】圧電トランスのボディにおいて生じる平板振動に対する種々の振動モードを示す図である。
【図２】圧電トランスを下方から示す図である。
【図３】圧電トランスを下方から示す図である。
【図４】圧電トランスを下方から示す図である。
【図５】バンプとして構成された接続要素を有する圧電トランスを示す図である。
【図６】バンプとして構成された接続要素を有する圧電トランスを示す図である。
【図７Ａ】入力部と出力部が共通接地を有する第１の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図７Ｂ】入力部と出力部が共通接地を有する第１の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ａ，７Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ａ，７Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図７Ｅ】図７Ａ，７Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図８Ａ】入力部と出力部が共通接地を有する第２の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図８Ｂ】入力部と出力部が共通接地を有する第２の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ａ，８Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図８Ｄ】図８Ａ，８Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図８Ｅ】図８Ａ，８Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図９Ａ】入力部と出力部が互いに電気的に隔離された第１の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図９Ｂ】入力部と出力部が互いに電気的に隔離された第１の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ａ，９Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ａ，９Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図９Ｅ】図９Ａ，９Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図９Ｆ】図９Ａ，９Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図１０Ａ】入力部と出力部が互いから電気的に隔離された第２の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図１０Ｂ】入力部と出力部が互いから電気的に隔離された第２の圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａ，１０Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａ，１０Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図１０Ｅ】図１０Ａ，１０Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図１０Ｆ】図１０Ａ，１０Ｂに係る変圧器の配置の種々の電極層を示す図である。
【図１１Ａ】各極性を付与された電極が外部金属化層によって導電的に互いに連結された圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図１１Ｂ】各極性を付与された電極が外部金属化層によって導電的に互いに連結された圧電トランスを備える変圧器の配置の種々の断面を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａ，１１Ｂに係る変圧器を下方から示す図である。
【図１１Ｄ】図１１Ａ，１１Ｂに係る変圧器の斜視図である。
【図１２】１つの電極が各極性を有する圧電トランスを備える変圧器の配置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１には、厚み振動で動作し、ボディ１を備える圧電トランスが、断面図で示されている。さらに、ボディ１では、寄生的な水平振動が励起されている。
【００３３】
図１には、水平基本振動の第１、第３、第５および第７高調波について、波節と波腹の分布が、それぞれ破線２０１，２０３，２０５，２０７によって示されており、基本振動は、第１高調波として表記されている。ボディ１内部の波節または半波長の数は、高調波の係数と一致する。このことは、高次の高調波についても同様である。
【００３４】
波腹、すなわち最大変位は、ボディ１の側面、すなわち、ボディ１の底面の周領域１１に生じる。さらに、波腹は、付加的な周領域１２，１３，１９にも生じる。第３高調波の波腹は周領域１９に生じ、第５高調波の波腹は周領域１３に生じ、第７高調波の波腹は周領域１２に生じる。
【００３５】
同じ振動位相を有する領域は、ディスク状または円筒状のボディにおいて、環状をなす。第３高調波の波腹が生じる領域の直径ｄ１は、ボディ１の水平長の１／３倍である。第５高調波の波腹が生じる領域の直径ｄ２は、ボディ１の水平長の３／５倍である。第７高調波の波腹が生じる領域の直径ｄ３は、ボディ１の水平長の５／７倍である。
【００３６】
高次モードには、互いからλ／２ずつ間隔を空けて配置される複数の同心円状の波腹領域と同様に、互いからλ／２ずつ間隔を空けて配置される好く数の同心円状の波節領域があり、λは所定のモードに係る波長を表す。原理的には、ボディは、振動モードが減衰される任意の波腹領域で、キャリア２に固定されてもよい（図２，３，４参照）。キャリア２は、例えば、外部のプリント回路基板またはセラミック基板であってもよい。
【００３７】
ボディ１を固定するために、接触面、すなわち接続要素の切断面の寸法は、出来る限り小さく選択するのがよい。固定は、例えば、実質的に点状をなし得るようにしてもよい。
【００３８】
ボディの端部領域１１は、８個以上の第１の接続要素３４によって、キャリア２に堅く接続される。有利な変形例の１つにあっては、１２または１６個の第１の接続要素３４が備えられ、それらは互いから一定の間隔をおいて周方向に分散される。図２，３，４，５に示すように、波腹が生じる１個以上の付加的な周領域１２，１３，１９は、４個以上の第２の接続要素３３，３２，２５によって、キャリア２に接続される。各領域１１，１２，１３，１９の幅は狭く、好適には最大０．５ｍｍであればよい。
【００３９】
接続要素３３は線１２上で互いから間隔をおいて周方向に位置し、接続要素３２は線１３上に、図５に示す接続要素３５は線１９上に位置する。
【００４０】
接続要素３２を周方向に配置することによって、半径方向振動の第５高調波を減衰することができる。また、接続要素３３を周方向に配置することによって、半径方向振動の第７高調波を減衰することができる。また、接続要素３５を周方向に配置することによって、半径方向振動の第３高調波を減衰することができる。
【００４１】
ボディの撓み振動を減衰するために、ボディの底面の中心領域は、固定要素３１によってキャリア２に接続される。また、中央領域と端部領域１１の間に配置される周領域１２，１３，１９に固定することもまた、撓み振動を減衰する意味において有効である。
【００４２】
導電性を有する接続要素が、圧電トランスの電気接触用に使用されてもよい。該接続要素は、特に、断面の直径の大きさが最大３００μｍであるバンプとして構成されてもよい。該バンプは、キャリア２の接触面１０に、ボディ１の底面に配置されたトランスの接続面８１，８２，９１，９２を接続する。
【００４３】
ボディ１に、１個の入力部１０１と１個の出力部１０２を有するトランスが実現される。図示される変形例では、入力部１０１は出力部１０２の上部に配置される。変形例の全てにおいて、入力部１０１と出力部１０２を、互いに入れ替えてもよい。
【００４４】
接続面８１，８２は、トランスの入力部１０１に割り当てられ、接続面９１，９２は、トランスの出力部１０２に割り当てられる。接続面８２，９２は、所定の基準電位に接続するように備えられる好ましい。
【００４５】
図７Ａ，８Ａ，９Ａ，１０Ａおよび１１Ａに示すように、ボディ１の底面に追加の導電面９３，９４，９５を備えて、これが接続要素３１，３４の下地面あるいはバンプ下地金属となるようにしても良い。これらの面の少なくとも複数は、例えば、下地面９３，９４および９５は、トランスの電極に接続されない。
【００４６】
対照的に、図５に係る変形例では、下地面８１ａ，８２ａ，９１ａ，９２ａは、トランスの電極に導電的に接続されて、原理的には、付加的な接続面として使用することができる。図５は、キャリア２の接触面１０に導電的に接続される接続面８１，８２，９１，９２から離れて配置された各下地面８１ａ，８２ａ，９１ａ，９２ａを示す。ここでは、１つの接続要素のみが、各下地面８１，８１ａ，８２，８２ａ，９１，９１ａ，９２，９２ａ，９３，９４に備えられる。
【００４７】
もっとも、各下地面に、２個以上の接続要素が用意されてもよい。図６では、各下地面８１，８２，９１，９２のそれぞれに、２個の接続要素３２，３３がある。図５は、図９Ａ，９Ｂに示される変圧器の配置を示し、また、図６は、図１０Ａ，１０Ｂに示される変圧器の配置を示す。
【００４８】
図７Ａ乃至７Ｅに示される実施形態では、ボディ１には、入力部１０１に複数の第１の電極４１と複数の第２の電極４２が備えられ、同様に、出力部１０２に複数の第１の電極５１と複数の第２の電極５２が備えられる。
【００４９】
入力部の第１の電極４１は、第１のビアコンタクト６１によって、導電的に互いに連結される。入力部と出力部の第２の電極４２，５２は、第２のビアコンタクト６２によって、導電的に互いに連結される。出力部の第１の電極５１は、第３のビアコンタクト６３によって、導電的に互いに連結される。
【００５０】
ビアコンタクト６１は、電極４２，５１の凹所７１に配置され、凹所７１は、このビアコンタクトに対して電気的に絶縁される。ビアコンタクト６２は、電極４１，５１の凹所７２に配置され、凹所７２は、このビアコンタクトに対して電気的に絶縁される。ビアコンタクト６３は、電極５２の凹所７３に配置され、凹所７３は、このビアコンタクトに対して電気的に絶縁される。
【００５１】
電極４１，４２，５１，５２は、異なる極性が付与されて、入力部または出力部で交互に重なり合って配置され、圧電層が、連続して重なり合う２個の電極間に配置される。電気絶縁層１４が、トランスの最下部の電極とキャリア２の間に配置されると好ましい。図９Ａ，１０Ａ，１１Ａに示すように、別の電気絶縁層１８は、トランスの最上部の電極上に配置されてもよい。
【００５２】
絶縁層１４および／または１８は、ガラス、二酸化珪素、有機コーティングあるいはセラミックなどの任意の誘電材料から形成される保護層であってもよい。特に、ボディの圧電層に用いられたのと同一の材料が、両端で電気絶縁層１４，１８に使用されてもよい。その代わりに、実施形態の全てにおいて、絶縁層１４，１８の少なくとも一方は、省略されてもよい。実施形態の全てにおいて、層１４，１８の双方、あるいは、これらどちらかの一方の層の、好ましくは、下部層１４を用いることができる。
【００５３】
図７Ａ乃至７Ｅに係る変形例では、トランスの３個の電気接続のみが提供され、入力部１０１と出力部１０２が同一の接地に接続されている。この場合、接続面、ビアコンタクトおよび接続要素は、互いに１２０°の角度をなす半径線沿いに配置されるのが好ましい。
【００５４】
４個の接続面を有する変形例では、接続面、ビアコンタクトおよび接続要素は、互いに９０°の角度をなす半径線沿いに配置されるのが好ましい。
【００５５】
図７Ａ乃至７Ｅに係る変形例では、接続要素３３はバンプであり、これに対して、接続要素３１，３２および３４は、例えば、電気絶縁、あるいは他の構成である。
【００５６】
図８Ａ乃至８Ｅに係る変形例では、接続要素３２までの接続要素の全てが、バンプとして構成される。この場合、接地電極とされる入力部および出力部の電極４２，５２は、さらに追加的に、第４のビアコンタクト６４によって互いに接続される。ビアコンタクト６４は、電極４１，５１の凹所７４に配置され、凹所７４は、このビアコンタクトに対して電気的に絶縁される。
【００５７】
図９Ａ乃至９Ｆおよび１０Ａ乃至１０Ｆに係る変形例では、入力部の第２の電極４２は、２個の第２のビアコンタクト６２によって導電的に互いに連結され、出力部の第２の電極５２は、２個の第４のビアコンタクト６４によって導電的に互いに接続される。各ビアコンタクト６４は、電極５１の凹所７４に配置され、凹所７４は、このビアコンタクトに対して電気的に絶縁される。このことは、２個のビアコンタクト６１による入力部の第１の電極４１の接続や、２個のビアコンタクト６３による出力部の第１の電極５１の接続についても同様である。図９Ａおよび９Ｂに係る変形例では、ビアコンタクトは各凹所に備えられる。図１０Ａおよび１０Ｂに係る変形例では、２個のビアコンタクトが共通の凹所に配置される。
【００５８】
１または２個のビアコンタクトに代えて、実施形態の全てにおいて、極性が一致する各電極を接続するために、３個以上のビアコンタクトが備えられてもよい。それらは、共通の凹所に配置されてもよいし、独立した凹所に配置されてもよい。
【００５９】
図９Ａ，９Ｂおよび１０Ａ，１０Ｂに係る変形例では、電気的に隔離させるために、絶縁部１７が入力部１０１と出力部１０２の間に配置される。ここで、接続要素３１，３２，３３，３４の全ては、バンプとして構成される。フリップチップ技術を用いて形成されるハンダ接続が、バンプと称される。
【００６０】
内部電極として構成される電極４１，４２，５１，５２は、ボディ１の側面にまで達してもよい。もっとも、それらは、ボディ１の側面から離れていてもよい。このことは、全ての変形例に適用され、特に、図１１Ａ乃至１１Ｄに係る変形例に有効であるので、一方の極性を有する電極は、他方の極性を有する外部金属化層から隔離されている。
【００６１】
図１１Ａ，１１Ｂに係る変形例では、入力部の第１の電極４１は、第１の外部金属化層８１０に接続され、出力部の第１の電極５１は第３の外部金属化層９１０に接続される。入力部および出力部の第２の電極４２，５２は、第２の外部金属化層８２０および第４の外部金属化層９２０にも接続される。
【００６２】
もっとも、図１１Ａ，１１Ｂに示すように、トランスに、互いに電気的に隔離された入力部と出力部を備える実施態様を構成することもできる。この場合、入力部の第２の電極４２は、第２の外部金属化層８２０に接続され、第４の外部金属化層９２０から電気的に隔離される。出力部の第２の電極５２は、第４の外部金属化層９２０に接続され、第２の外部金属化層８２０から電気的に隔離される。
【００６３】
第１の外部金属化層８１０は第１の接続面８１に接続され、第２の外部金属化層８２０は第２の接続面８２に接続され、第３の外部金属化層９１０は第３の接続面９１に接続され、第４の外部金属化層９２０は第４の接続面９２に接続される。この場合、接続面８１，８２，９１，９２は、ボディの底面の端部領域に配置され、バンプとして構成されるいくつかの第１の接続要素３４によって、キャリア２に接続される。第２の接続要素３２，３３は、任意の下地面９５に接続される。接続面８１，８２，９１，９２に接続されない第１の接続要素３４は、トランスの入力部および出力部に電気的に接続されない付加的な下地面９６に接続される。
【００６４】
図１２には、圧電トランスを有する別の変圧器の配置が示されている。入力部１０１は、ボディの頂面に配置される第１の電極４１を有する。出力部１０２は、ボディの底面に配置される第１の電極５１を有する。入力部と出力部は、共通の接地電極４２を有する。
【００６５】
電極４１は、ワイヤ３０１によって、キャリア２の第１の接触面に導電的に接続される。電極５１は、バンプ３１，３２，３３，３４によって、キャリア２の第２の接触面に導電的に接続される。共通の接地電極４２は、ワイヤ３０２によって、キャリア２の第３の接触面に導電的に接続される。
【００６６】
変圧器の下部の電極は、電気接触に供され、バンプ上部に配置される領域まで不動態化されるのが好ましい。さらに、キャリア２の第２の接触面１０が、類似の方法で不動態化されるのが好ましい。第２の接触面１０は、バンプ３１のみ、またはバンプ３１，３２，３３，３４のいくつかによって、トランスの接続面に接続されてもよい。バンプ３１，３２，３３，３４には、先述の変形例においては、隔離される接触面が備えられてもよい。
【００６７】
矢印Ｐは、トランスの対応する圧電層の分極の方向を示している。
【００６８】
開示される変圧器の配置は、図で説明された実施形態、特に、図示された要素の形状および数量に限定されない。材料の寸法は単なる例示に過ぎない。バンプ用の任意の下地面が、トランスの接続面として使用されてもよい。
【００６９】
また、本実施の形態は、ディスク状のボディに限定されない。ボディは、多角形断面積を有してもよい。ボディは、平板状であってもよく、より好ましくは、平坦な平行六面体形状であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
ｄ１  第３高調波の波腹の間隔
ｄ２  第５高調波の波腹の間隔
ｄ３  第７高調波の波腹の間隔
１  圧電トランスのボディ
２  キャリア
１０  接触面
１４  電気絶縁層
１１，１２，１３，１９  水平振動の波腹が出現する領域
１７  電気絶縁層
１８  電気絶縁層
３１，３２，３３，３４，３５  接続要素
４１  入力部の第１の電極
４２  入力部の第２の電極
５１  出力部の第１の電極
５２  出力部の第２の電極
６１，６２，６３，６４  ビアコンタクト
７１，７２，７３，７４  凹所
８１，８１ａ，８２，８２ａ  入力部の接触面
９１，９１ａ，９２，９２ａ  出力部の接触面
９３，９４，９５，９６  バンプ用の下地面
１０１  入力部
１０２  出力部
２０１  水平基本振動の第１高調波
２０３  水平基本振動の第３高調波
２０５  水平基本振動の第５高調波
２０７  水平基本振動の第７高調波
３０１，３０２  ワイヤ
８１０，８２０，９１０，９２０  外部金属化層
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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