压电变压器制造技术

一种压电变压器具有在其底面上露出的输入和输出端电极（１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄ）。端电极与柔性印刷电路（１８）的连接部分（１５ａ－１５ｄ）机械和电连接，以便与外部电路连接。该变压器固定于彼此配合的底座元件（２１ｂ，２２）和上盖（２１ａ，２３，２５）之间。底座元件可以是其上将安装变压器的电路板。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电变压器。
技术介绍
现有技术已知，压电变压器使用压电振子。压电振子至少有一对形成于压电陶瓷板上和/或中的驱动电极。在该对驱动电极上加AC电压后，由于压电效应，压电板按如单波长谐振模式等谐振模式发生振动。在压电板振动时，板的任一位置皆发生电压电位变化。可变的电压电位可以从形成于该位置的输出电极引出。一对输出电极可以形成于压电板的不同位置。这样，加于作为初级电极的驱动电极上的AC电压被改变，并在作为次极电极的输出电极上取得该变化的电压。由于对于压电变压器来说重要的是压电板的振动，所以支撑该变压器同时不抑制其振动成为严重的问题。振动波形上有振动节点和波腹。因此，变压器支撑于相应于振动节点的位置。另一方面，需要引线给初级电极提供输入电压，并从次级电极取出改变的电压。通常情况下，引线与初级电极和次级电极相连。然而，引线接点不总是位于相应于振动节点的位置。引线应为自由的，其上没有张力，以免影响压电板的振动。电路器件特别是小尺寸器件的组装、固定和其它处理都易使引线出问题。而且，初级和次级电极形成于压电板的不同表面上，所以在电路板上进行变压器的安装和布线操作都较复杂。因而在电路板上安装变压器需较大空间，另外电路器件的成本较高，尺寸较大。因此，本专利技术的目的是提供一种压电变压器，该变压器具有与外部电路的简单连接结构，且尺寸较小。专利技术的公开本专利技术提供一种小尺寸压电变压器，其连接引线结构安装于压电板的一个表面上。该连接引线结构以简单的操作连接变压器与外部电路。根据本专利技术，提供的压电变压器包括变压元件，和与变压元件连接的连接引线结构，该连接引线结构用于连接变压元件与外部电路。变压元件包括 由压电陶瓷制成的矩形板，该板具有第一表面和侧表面；至少一对设置于矩形板上的初级电极，用于接收作为初级电压的驱动电压，以根据压电效应驱动矩形板振动；形成于矩形板上的数个输入端电极，这种输入端电极部分暴露于第一表面上且分别与成对电极相连；至少一个次级电极，形成于矩形板的由于压电效应矩形板振动产生电压电位的区域，该次级电极具有一个输出端电极部分，该输出端电极部分延伸以暴露于矩形板的第一表面上。连接引线结构包括绝缘材料的柔性扁平片；及多个导电条，形成于扁平片中，该导电条具有部分露出扁平片的数个连接部分，在变压元件立于扁平片之上，且矩形板的第一表面叠置于扁平片之上时，输入和输出端电极分别与各连接部分的相应一个机械和电连接。以下的说明书和权利要求书中描述了本专利技术的其它方案、改进和改形。附图简述附图说明图1是已知压电变压器实例的透视图；图2是已知压电变压器另一实例的透视图；图3是已知压电变压器又一实例的透视图；图4是展示压电板振动的示意图；图5是根据本专利技术一个实施例的压电变压器的分解图；图6是沿图5中的线6-6取的剖面图；图7是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图8是沿图7中的线8-8取的剖面图；图9是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图10是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图11是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图12是沿图11中的线12-12取的剖面图；图13-15是根据本专利技术不同实施例的压电变压器的分解图；图16是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图17沿图16中的线17-17取的剖面图； 图18是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图19沿图18中的线19-19取的剖面图；图20是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图21沿图20中的线21-21取的剖面图；图22是根据本专利技术另一实施例的压电变压器的分解图；图23沿图22中的线23-23取的剖面图；图24-26是根据本专利技术不同实施例的压电变压器的分解图；实施本专利技术的最佳模式在说明实现本专利技术的最佳模式之前，首先参照图1-4说明现有技术，以便更容易理解本专利技术。参见图1，其中所示的已知压电变压器包括压电陶瓷材料的矩形板11，一对初级电极12a和12b，形成于板11端面上的次级电极13。该压电变压器所用压电陶瓷材料有已知的Pb(FeNb)ZrTiO3型、Pb(MnSb)ZrTiO3型、Pb(MnNb)ZrTiO3型、Pb(FeSb)ZrTiO3型等类似陶瓷。初级电极12a和12b形成于压电板11右半部分(图中所示)的相反表面上。压电板11的该半部分在箭头所示的厚度方向极化。已知带有初级电极12a和12b的压电陶瓷矩形板11作为压电振动元件。具体地，在交流电压加于这对初级电极12a和12b上后，压电板11振动，波长等于板11的长度L，如图4所示，该图中示出了两个波形A和B，分别表示板的位移分布和应变分布。振动节点和波腹交替出现在间隔L/4处。振动元件中的初级电极12a和12b还称作驱动电极。回到图1，板11另一半在另一箭头所示的长度方向极化。在压电陶瓷板11振动时，由次极电极13得到AC电压。这样，在AC电压加到初级电极12a和2b上时，从次级电极13得到次级输出电压。初级电极12a和12b中的一个，例如电极12b对于次级侧是公用的，即，在初级电极12b和次级电极13间得到次级输出。为了在初级电极12a和12b上加初级电压，利用焊接法输入引线52a和52b在振动节点处分别与初级电极12a和12b连接。另一方面，利用焊接法输出引线53还与次级电极13连接。还已知分别用于连接输入引线和输出引线至初级电极12a，12b和次级电极13的其它结构，如图2和3所示。参见图2和3，用弹性导体带54a，54b和55代替各引线，并利用焊接法或压焊法将它们与初级电极12a，12b和次级电极13连接。参见图3，用柔性扁平电缆61代替各引线和弹性导体带。柔性扁平电缆61包括导体条61a和61b，它们淀积或形成于柔性塑料片63上。导体条61a和61b的端部从柔性塑料片63引出，并利用焊接法或压焊法与初级电极12a和12b及次级电极13连接。形成小尺寸特别是小厚度的压电变压器。因此，它适用于小尺寸集成的电子电路器件。然而，已知结构在电极与引线的连接方面较复杂，且具有如前文所述的缺点。下面参照图5-26所示的实施例说明实施本专利技术的最佳模式。参见图5和6，图中示出了根据本专利技术实施例的压电变压器，该压电变压器包括变压元件10和连接引线结构18。变压元件10的结构类似于图1所示的结构，但有几点不同。其与图1的类似部分用与图1相同的参考标记表示。不同点在于，在压电陶瓷板11的半边部分上形成有多对初级电极12a和12b，如图6所示。一对输入端电极12c和12d形成于板11该半边部分的相对侧面上。一个输入端电极12c与成对的初级电极中的一个12a相连，而另一输入端电极12d与成对初级电极中的另一电极12b相连。而且，除形成于板11的端面上的次级电极13a外，在板11中间部分的表面上形成有附加的次级电极13b。这意味着可以在次级电极13a和13b上得到输出电压，而初级电极中的一个不必公用作次级电极。次级电极13a和13b延伸到板的侧面上，构成小的侧电极，作为输出端电极13c和13d。对变压元件10设置连接引线结构18，该连接引线结构包括多个由覆盖于其上的柔性塑料片16绝缘的导体条15。导体条15具有露出塑料片外的多个连接焊盘15a-15d，在变压元件安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电变压器，包括：变压元件，和与变压元件连接的连接引线结构，该连续引线结构用于连接所述变压元件与外部电路，所述变压元件包括： 由压电陶瓷制成的矩形板，该板具有第一表面和侧表面； 至少一对为所述矩形板设置的初级电极，用于接收作为初级电压的驱动电压，以根据压电效应驱动矩所述矩形板振动； 形成于所述矩形板上的数个输入端电极，这种输入端电极部分暴露于所述第一表面上且分别与成对电极相连；和 至少一个次级电极，形成于所述矩形板的由于压电效应矩形板振动引起电压电位的区域，所述次级电极具有延伸以暴露于所述矩形板的所述第一表面上的一个输出端电极部分，并且 所述连接引线结构包括： 绝缘材料制成的柔性扁平片；及 多个导电条，它们形成于所述扁平片中，且具有部分露出扁平片的数个连接部分，在变压元件立于所述扁平片上，且所述矩形板的第一表面叠置于所述扁平片上时，所述输入和输出端电极分别与所述连接部分的相应一个机械和电连接。

【技术特征摘要】
JP 1996-5-15 119945/96;JP 1996-6-17 155825/96;JP 11.一种压电变压器，包括变压元件，和与变压元件连接的连接引线结构，该连续引线结构用于连接所述变压元件与外部电路，所述变压元件包括由压电陶瓷制成的矩形板，该板具有第一表面和侧表面；至少一对为所述矩形板设置的初级电极，用于接收作为初级电压的驱动电压，以根据压电效应驱动矩所述矩形板振动；形成于所述矩形板上的数个输入端电极，这种输入端电极部分暴露于所述第一表面上且分别与成对电极相连；和至少一个次级电极，形成于所述矩形板的由于压电效应矩形板振动引起电压电位的区域，所述次级电极具有延伸以暴露于所述矩形板的所述第一表面上的一个输出端电极部分，并且所述连接引线结构包括绝缘材料制成的柔性扁平片；及多个导电条，它们形成于所述扁平片中，且具有部分露出扁平片的数个连接部分，在变压元件立于所述扁平片上，且所述矩形板的第一表面叠置于所述扁平片上时，所述输入和输出端电极分别与所述连接部分的相应一个机械和电连接。2.根据权利要求1的压电变压器，其特征在于，还包括绝缘外壳，其中含有所述变压元件与所述连接引线结构，所述连接引线结构的一部分延伸出所述外壳，用以连接所述外部电路。3.根据权利要求2的压电变压器，其特征在于，所述外壳包括底座元件和与之配合的上盖元件。4.根据权利要求3的压电变压器，所述矩形板的振动具有振动节点，其特征在于，所述上盖元件在其内表面上具有凸起，所述凸起压在矩形板的相应于振动节点的位置，以在所述外壳中保持所述变压器元件稳定。5.根据权利要求3的压电变压器，其特征在于，所述上盖元件具有多个延伸到所述底座元件的凸起，所述柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊坂克典，胜野超史，冈本幸一，布田良明，
申请(专利权)人：NEC东金株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]