(57)【要約】【課題】二次側電極へのリード線のはんだ付けの接続にあたり、はんだ付け位置を位置決めし、かつはんだ径を小さくでき、少ないはんだ量で接続できるようにし、はんだの重量による振動負荷を軽減した圧電トランスを提供する。【解決手段】二次側電極５の内側にスリット７を形成し、スリット７をはんだ付け位置決め用とし、その外側に二次側のリード線８をはんだ９によって接続するようにした。スリット７により位置決めでき、かつはんだ付け領域が狭まり、はんだ量を少なくでき、これによりはんだ重量に起因する振動負荷を軽減ないし防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミクスが電圧入力用の一次側電極と電圧出力用の二次側電極とを備える圧電トランスにおいて、
一次側電極および二次側電極の少なくとも一方にはんだ付け位置決め用のスリットを形成し、スリットの側部をはんだ付け部分としたことを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】
請求項１記載の圧電トランスにおいて、二次側電極の内側にスリットを形成し、スリットの外側をはんだ付け部分としたことを特徴とする圧電トランス。
【請求項３】
請求項２記載の圧電トランスにおいて、前記スリットの外側に少なくとも一以上の孔、長孔または細長いほぼ矩形のスリットをそれぞれ形成し、それらで囲まれた内部をはんだ付け部分としたことを特徴とする圧電トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧を発生する素子として、また、電圧を変換する素子として圧電セラミクスを用いた圧電トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電セラミクスを用いた圧電トランスは、例えばパソコン等に用いられている液晶を裏側から照らすバックライト用の光源、電源装置のＤＣ−ＤＣコンバータ、空気清浄機等の高電圧電源などに広く用いられている。この種の圧電トランスは、ＰＺＴなどの圧電セラミクスに一次、二次の電極を設け、それぞれ高電界をかけて結晶軸を揃え分極したものである。
【０００３】
図５はこの種の圧電トランスの側面図を示す。この圧電トランス６’は、圧電セラミクス１’の一半部の上下面にそれぞれ一次側電極２’、３’を設け、他半部の外端部側の上下面にそれぞれ二次側電極４’、５’を設けて構成される。
【０００４】
そして、一次側電極２’、３’間に、一次側の長さ方向で決まる固有共振周波数の電圧を印加すると逆圧電効果により振動に見合っただけの電圧を二次側から取出すことができる。
【０００５】
一次側への電圧印加は一次側電極２’、３’の略中央にはんだ９’を用いて接続したリード線１０’、１１’を介して行われる。
【０００６】
また、二次側出力は二次側電極５’にはんだ９’を用いてリード線８’の一端を接続し、このリード線８’の他端を介して取出される。
【特許文献１】特願２００２−２７６８０８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この場合、はんだ９’の量が多いと、その分、はんだ９’の重量が加わり、圧電セラミクス１’の端部が振動するとき、振動負荷となり、効率が落ちたり、異常発熱を生じるなどのおそれがあるため、はんだ９’の量は極力少ない方が良い。
【０００８】
また、従来ではリード線８’の一端を二次側電極５’の所定位置に接続する位置決めの工夫が講じられていないため、例えば図６（ａ）、（ｂ）に示すように、はんだ９’の位置がズレたり、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、盛られるはんだ９’の量もマチマチとなることがあり、各製品毎に特性にバラツキが生じるおそれがある。
【０００９】
また、圧電セラミクス１’は高電圧を印加し、図８において、例えば矢印Ａで示すように、結晶軸を揃えて発電部、出力部の分極を行う。
【００１０】
この場合、出力部の端部の結晶軸の方向は、図９において、矢印Ａ’に示すようになり、二次側電極４’、５’部分に分極界面Ｂが生じ、この分極界面Ｂは構造的に強度が弱い。
【００１１】
したがって、はんだ９’の量が多く、振動負荷による不良振動により分極界面Ｂにおいてひび割れが生じ、それによって破損するおそれがある。
【００１２】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、二次側電極へのリード線のはんだ付けの接続にあたり、はんだ付け位置を位置決めし、かつはんだ径を小さくでき、少ないはんだ量で接続できるようにし、はんだの重量による振動負荷を軽減した圧電トランスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、圧電セラミクスが電圧入力用の一次側電極と電圧出力用の二次側電極とを備える圧電トランスにおいて、一次側電極および二次側電極の少なくとも一方にはんだ付け位置決め用のスリットを形成し、スリットの側部をはんだ付け部分としたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の圧電トランスにおいて、二次側電極の内側にスリットを形成し、スリットの外側をはんだ付け部分としたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の圧電トランスにおいて、前記スリットの外側に少なくとも一以上の孔、長孔または細長いほぼ矩形のスリットをそれぞれ形成し、それらで囲まれた内部をはんだ付け部分としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、一次側電極および二次側電極の少なくとも１方にはんだの乗らないスリットを形成し、はんだ付けの位置をスリットにより狭め、かつ、スリットにより位置決めした。スリット部分ははんだが乗らないため、各電極のはんだ量を少なくし得るので、各電極の振動負荷を軽減し、振動不良を防止することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、二次側電極にはんだの乗らないスリットを形成し、はんだ付けの位置をスリットにより狭め、スリットの外側に位置決めした。スリット部分ははんだが乗らないため、二次側電極のはんだ量を少なくし得るので、二次側電極の振動負荷を軽減し、振動不良を防止し、かつひび割れ等の発生を低減することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、二次側電極のほぼ中央部など所定の位置にはんだ付けを安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
図１（ａ）は本発明の一実施例に係る圧電トランスの上面図、（ｂ）は同上の下面図である。
【００１８】
図中１は細長い板状の形状をした圧電セラミクスで、その一半部の駆動部側の上下面にはそれぞれ一次電極２、３が印刷によって形成される。
【００１９】
また、圧電セラミクス１の他半部の出力部側の外端部上下面には、圧電セラミクス１の巾方向ａに沿って長辺ｂと短辺ｃとからなるほぼ矩形の二次側電極４、５がそれぞれ印刷によって形成され、圧電トランス６が構成される。
【００２０】
二次側電極４、５のいずれか一方にはリード線が接続されるが、本実施の形態では、リード線が接続される側の二次側電極５の内側、すなわち一次側電極３側に、長辺ｂに沿って細長いほぼ矩形のスリット７を形成し、このスリット７の外側、すなわちスリット７から圧電セラミクス１の外端部をはんだ付け部分としたことに特徴を有している。
【００２１】
このスリット７は二次側電極印刷時に容易に形成することができる。
【００２２】
図２は二次側電極５のスリット７の外側にリード線８をはんだ９によって接続した状態を示す。
【００２３】
このようにはんだ付け位置決め用のスリット７を内側に設ければ、図９に示したように構造的に強度が弱い分極している領域と分極していない領域の境に負荷をかけることがなく、かつ所定の位置にはんだ付けでき、スリット７によってはんだ付け部分の領域を狭くすることができ、かつスリット７の部分ははんだ９をはじき、はんだ９が乗らないため、はんだ９の量を少なくすることができる。
【００２４】
このため、振動負荷を軽減でき、効率低下、異常発熱、ひび割れによる破損等のような振動負荷に伴う各種弊害を軽減ないし防止することができる。
【００２５】
また、二次側電極５の内側にスリット７を設ければ、はんだ量を少なくすることができ、また、分極界面の外側にはんだ付けすることができ、ひび割れひいては破損を防止できる。
【００２６】
また、スリット７、孔１２等が設けられた二次側電極５と、スリット７、孔１２等が設けられていない二次側電極５との電極のパターンの違いにより、圧電セラミクス１の上面と下面との識別が可能になるので、スリット７、孔１２等が設けられた二次側電極５により圧電セラミクス１の一次側の分極の極性を表すことができる。
【００２７】
なお、図３に示すように、一次側電極２、３の所定の位置にもそれぞれリード線１０、１１がはんだ９によって接続される。
【００２８】
圧電トランス６は、周知のように、底部が開口した箱形のケース（図示せず）内に収納され、図示の状態において、図１（ｂ）に示した圧電トランス６の下面側がケース開口から外部に露出し、下面側のスリット７を有する二次側電極５にはんだ９を介し二次側のリード線８が接続される。
【００２９】
なお、上面側の二次側電極４にも同様のスリット７を形成しておいても良い。
【００３０】
［実施の形態２］
図４は、本発明の他の実施例を示す。この例では、スリット７の長さ方向の両側部側であって二次側電極５の外端に向って少なくとも一以上の孔１２を設けたことに特徴を有している。
【００３１】
このように孔１２を設ければはんだ位置を、スリット７、孔１２等で囲まれた内側、すなわち二次側電極５のほぼ中央部などの所定の位置に特定することができ、また、はんだ径、位置等をより安定化でき、安定した特性を得ることができる。
【００３２】
なお、スリット７の両端部外側に設ける孔１２の数は図示例に限らない。また、長円形や細長いほぼ矩形のスリット、その他の形状にしても良いことは勿論であり、これらも二次側電極印刷時に容易に形成できる。なお、圧電セラミクス１の一次電極２，３間の発電部は厚み方向に分極され、出力部は長さ方向に分極される。そして、分極方向を変えることにより特性を変えることができる。したがって、圧電セラミクス１の一方の面側の二次電極５にスリット７を形成し、他方の面側の電極はスリット無しとし、スリット７の有無により極性が分かるようになる利点も生ずる。
【００３３】
［実施の形態３］
実施の形態３では、実施の形態１および実施の形態２により二次側電極５に設けられたスリット７、孔１２等を一次側電極２、３の少なくとも一方に設ける。これにより、スリット７、孔１２等が設けられた電極に対して所定の位置にはんだ付けできる。
【００３４】
スリット７、孔１２等が一次側電極２、３の一方に設けられた場合、または、スリット７、孔１２等が一次側電極２、３の両方に設けられた場合にスリット７、孔１２により形成されるパターンを変えれば、電極のパターンが一次側電極２と一次側電極３とで異なるので、圧電セラミクス１の上面と下面とが識別可能になり、圧電セラミクス１の一次側の分極の極性を表すことができる。
【００３５】
なお、一次側電極２、３にスリット７、孔１２等を設ける場合、スリット７を２本平行に配列してもよく、また、圧電セラミクス１の長手方向と平行にスリット７を配列してもよい。この他にも、スリット７、孔１２の各種の配列がある。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の圧電トランスの上面図、（ｂ）は同上の下面図を示す。
【図２】本発明の一実施例の要部説明図を示す。
【図３】本発明の一実施例に係る圧電トランスにリード線を接続した状態の側面図を示す。
【図４】本発明の他の実施例の要部説明図を示す。
【図５】従来の圧電トランスの側面図を示す。
【図６】（ａ）、（ｂ）ははんだ位置が異なる状態を示す。
【図７】（ａ）、（ｂ）は従来における異なるはんだ径の説明図を示す。
【図８】圧電トランスの分極例を示す。
【図９】二次側における分極の結晶方向を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１    圧電セラミクス
２、３    一次側電極
４、５    二次側電極
６    圧電トランス
７    スリット
８    リード線
９    はんだ
１０、１１    リード線
１２    孔
【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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