專利名稱：帶有識別節(jié)點圖案的壓電變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被用作高壓DC產(chǎn)生裝置的壓電變壓器，并具體涉及一種帶有節(jié)點識別圖案的壓電變壓器，上述節(jié)點識別圖案用于標識各節(jié)點供肉眼識別，在這些節(jié)點將輸入電極和輸出電極電連接到外部，從而能夠容易地將輸入電極和輸出電極電連接到外部。
壓電變壓器主要被用在筆記本電腦、PDA(個人數(shù)字助理)、DVC(數(shù)碼攝象機)、DSC(數(shù)碼相機)等設(shè)備中，用作開閉彩色液晶顯示器的背光的變換器(inverter)。
這種壓電變壓器主要由以下元件構(gòu)成壓電元件；輸入電極，貼在壓電元件上并用于向壓電元件施加一定電平的電壓；以及輸出電極，用于從壓電元件輸出希望電平的電壓。當通過輸入電極向壓電元件施加一個頻率與壓電元件固有振動頻率相當?shù)腁C電壓時，壓電元件機械振動。壓電元件的機械振動能被轉(zhuǎn)換為電能，然后通過輸出電極輸出。因而，壓電變壓器通過壓電振動升高了輸入電壓。


圖1示出了普通Rosen型壓電變壓器。如圖1所示，用標號10表示Rosen型壓電變壓器，它包括壓電元件11，壓電元件11具有兩個相對的矩形主表面，即第一和第二表面，以及四個側(cè)面，即與第一和第二表面相連的第三至第六面。壓電元件10還包括輸入電極12，它形成在沿壓電元件11的第一表面上縱向劃分的兩個相等表面部分中的第一部分上；輸出電極13，它形成在不與輸入電極12接觸的壓電元件11的第二表面上；以及接地電極14，它形成在沿壓電元件11的第二表面上縱向劃分的兩個相等表面部分中的第一部分上，并與輸入電極相對布置。也就是說，壓電元件11沿縱向被分成兩部分，即帶有輸入電極12和接地電極14的第一部分，以及帶有輸出電極13的第二部分。
在上述現(xiàn)有Rosen型壓電變壓器中，當由AC電源S向輸入電極12和接地電極14之間輸入一定電平的AC電壓時，根據(jù)施加電壓的電能，在壓電元件11的第一部分中沿豎直方向產(chǎn)生機械振動。依靠這種振動，壓電元件11的第二部分在長度方向上振動。這種長度方向的振動被轉(zhuǎn)換為電能，然后通過輸出電極13輸出。這種施加AC電壓產(chǎn)生的壓電效應可用于產(chǎn)生升壓效果。
圖1下部所示的波形圖示出了Rosen型壓電變壓器10中產(chǎn)生的振動波形。帶有輸入電極的壓電元件11的第一部分用作將電能轉(zhuǎn)換為機械振動能的驅(qū)動部分(或輸入部分)，而帶有輸出電極13的壓電元件11的第二部分用作將振動能轉(zhuǎn)換為電能的電輸出產(chǎn)生部分(或輸出部分)。
圖2示出了一種改進的Rosen型壓電變壓器，它在上述Rosen型壓電變壓器的基礎(chǔ)上對輸出電極的結(jié)構(gòu)進行了改進，以便容易地將電極電連接到外部。如圖2所示，用標號20表示這種壓電變壓器，它包括與現(xiàn)有Rosen型壓電變壓器10的壓電元件11結(jié)構(gòu)相同的矩形壓電元件21。與現(xiàn)有Rosen型壓電變壓器10類似，壓電變壓器20也包括輸入電極22，它形成在壓電元件21的第一表面的第一部分上；輸出電極23，它形成在壓電元件21的第一表面的第二部分上、與輸入電極22間隔開的第二表面部分的端部；以及接地電極24和25，它們分別形成在壓電元件21的第二表面上、并且在豎直方向上與輸入電極22和輸出電極23分別對稱的位置。
為了用圖1或2所示的上述壓電變壓器充當變換器或高壓電源裝置，需要在壓電元件的輸入電極、輸出電極和接地電極上焊接導線，以便將這些電極電連接到外部。
在導線焊接過程中，導線被焊接在與相關(guān)電極中心相對應的節(jié)點上。如果導線被焊接在電極的某部分上而不是節(jié)點上，則會出現(xiàn)特性離散，從而導致不均勻的振動。結(jié)果使產(chǎn)品的可靠性下降。
另外，如果壓電變壓器的輸入部分的上、下表面的焊接位置相互沒有對齊，則壓電變壓器的特性離散增大且特性下降。特別是，當大批量生產(chǎn)壓電變壓器時，存在與產(chǎn)率有關(guān)的問題。當希望進行自動導線焊接過程時，需要安裝自動設(shè)備，其中對于壓電變壓器的特定尺寸設(shè)定每個節(jié)點的位置。因此存在以下問題需要更改設(shè)備，以便應付將要生產(chǎn)的壓電變壓器的尺寸變化。
為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明提供了一種壓電變壓器，包括壓電元件、輸入電極、輸出電極和接地電極，上述電極被印刷在壓電元件上，壓電變壓器還包括多個節(jié)點識別圖案，它們圍繞輸入電極、輸出電極和接地電極的中心徑向延伸，并與電極的中心相隔希望的徑向距離，每個節(jié)點識別圖案是通過去除與節(jié)點識別圖案相對應的電極部分而形成的。
上述節(jié)點識別圖案可以包括兩條線圖案，它們分別圍繞電極的中心徑向延伸并彼此徑向?qū)R。
作為一種選擇，上述節(jié)點識別圖案可以包括四條線圖案，它們圍繞電極的中心徑向延伸并形成一個十字。
每個節(jié)點識別圖案最好具有100-150μm的線寬，和/或0.5-3mm的長度，以便防止壓電特性的下降。
由節(jié)點識別圖案圍繞的電極的中心與焊接導線處的節(jié)點相對應。
圖3-5分別是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有不同結(jié)構(gòu)的壓電變壓器的透視圖。
在圖3-5中由標號30表示的壓電變壓器主要包括長方體的壓電元件31，它具有兩個相對的矩形主表面，即第一和第二表面，以及四個側(cè)面，即與第一和第二表面相連的第三至第六面。壓電元件30還包括輸入電極32，它形成在沿壓電元件31的第一表面上縱向劃分的兩個相等表面部分中的第一部分上，即左或右表面部分。一個輸出電極33形成在壓電元件31的第一表面的第二表面部分上、與輸入電極32間隔開的第二部分的端部；壓電元件30還包括接地電極34，它形成在壓電元件31的第二表面上、在豎直方向上與輸入電極32對稱的位置；以及節(jié)點識別圖案32a和33a，它們分別以十字線或直線的形式形成在輸入電極32和輸出電極33的位置，朝向與之相關(guān)的輸入電極32和輸出電極33的中心延伸，而相互不連接。每個節(jié)點識別圖案32a和33a是通過去除相關(guān)電極的與該識別圖案相對應的部分而形成的。盡管圖中沒有示出，但是接地電極34具有與輸入電極32相同或相似的節(jié)點識別圖案。
在圖3所示的壓電變壓器的實例中，輸入電極32上的識別圖案32a為圍繞輸入電極32中心徑向延伸的相互不接觸的四條直線，以形成十字。在該例中，輸出電極33上的識別圖案33a為圍繞輸出電極33中心徑向延伸的相互不接觸的兩條直線，它們在輸出電極33的縱向上彼此對齊。盡管在圖3中沒有示出，但是接地電極34具有與輸入電極32相同或相似的節(jié)點識別圖案。
在圖4所示的壓電變壓器的實例中，輸入電極32上的識別圖案32a為圍繞輸入電極32中心徑向延伸的相互不接觸的兩條直線，它們在橫向上彼此對齊。如上所述，這些節(jié)點識別圖案32a是通過去除相關(guān)電極的與該識別圖案相對應的部分而形成的。在該例中，輸出電極33具有與圖3相同的節(jié)點識別圖案33a。
圖5所示的壓電變壓器與圖4所示的壓電變壓器大致相似，輸入電極32上的識別圖案32a為圍繞輸入電極32中心徑向延伸的兩條直線。不過，與圖4所示的兩條直線在橫向上彼此對齊的情況相比，圖5所示的兩條直線在豎直方向上彼此對齊。
在本發(fā)明各個實施例中的輸入電極32、輸出電極33和接地電極34上形成的節(jié)點識別圖案具有使壓電變壓器的特性不發(fā)生變化的寬度和長度。優(yōu)選地，每個節(jié)點識別圖案具有100-150μm的線寬，和/或0.5-3mm的長度。該線寬范圍和長度范圍與壓電變壓器制造過程中工人可用肉眼識別的識別圖案的分辨率范圍相對應。在識別圖案的線寬或長度過小的情況下，在形成這些識別圖案的制圖過程中不能夠獲得希望的分辨率。另一方面，如果識別圖案具有過大的尺寸，也就是說，如果為了形成識別圖案而去除的電極面積過大，則可能出現(xiàn)壓電特性的下降。因此，節(jié)點識別圖案最好具有上面限定的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明，在每個節(jié)點上形成的節(jié)點識別圖案是通過去除節(jié)點所在的電極中心周圍的電極部分(徑向延伸的直線)，并保留電極的中心部分而形成的。因而，通過這些識別圖案可以容易地用肉眼識別節(jié)點。因此，通過在由識別圖案所指示的電極中心部分處進行希望的導線焊接過程，可以容易和精確地將電極電連接到外部。
根據(jù)本發(fā)明，通過簡單地改變用于電極的絲網(wǎng)印刷電極圖案，可以在每個電極上形成節(jié)點識別圖案，而無須額外的加工步驟。即，在印刷電極時，通過在壓電元件31上與識別圖案分別對應的部分之外涂敷例如Ag等的電極材料，可以形成識別圖案。
借助于如上所述在壓電變壓器的每個電極上形成的節(jié)點識別圖案，能夠精確而容易地識別導線焊接位置的節(jié)點，以便將電極電連接到外部。因此，可以在希望的位置精確地進行導線焊接過程。由于根據(jù)節(jié)點周圍設(shè)置的識別圖案可以容易地識別節(jié)點，因此能夠自動地進行導線焊接過程。
盡管出于說明的目的對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了公開，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在不脫離所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，各種修改、補充和替換都是可行的。例如，盡管結(jié)合了與Rosen型壓電變壓器有關(guān)的實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明可應用于任何類型的壓電變壓器。
從上述說明中可以清楚地看出，本發(fā)明提供了一種帶有節(jié)點識別圖案的壓電變壓器，這些識別圖案用于用肉眼識別在導線焊接過程中被用作焊接點的節(jié)點，以便在構(gòu)造采用壓電變壓器的希望的電路或設(shè)備時將電極電連接到外部，從而使得導線焊接過程能夠容易和精確地進行。利用這些節(jié)點識別圖案，即使在壓電變壓器發(fā)生尺寸變化時也能夠獲得簡單的節(jié)點識別。因而，優(yōu)點是可以自動地進行導線焊接過程。
權(quán)利要求
1.一種壓電變壓器，包括壓電元件、輸入電極、輸出電極和接地電極，上述電極被印刷在壓電元件上，上述壓電變壓器還包括多個節(jié)點識別圖案，它們圍繞輸入電極、輸出電極和接地電極的中心徑向延伸，并與電極的中心相隔希望的徑向距離，每個節(jié)點識別圖案是通過去除與之相對應的電極部分而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電變壓器，其中，上述節(jié)點識別圖案包括兩條線圖案，它們分別圍繞電極的中心徑向延伸并彼此徑向?qū)R。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電變壓器，其中，上述節(jié)點識別圖案包括四條線圖案，它們分別圍繞電極的中心徑向延伸并形成一個十字。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電變壓器，其中，每個節(jié)點識別圖案具有100-150μm的線寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電變壓器，其中，每個節(jié)點識別圖案具有0.5-3mm的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電變壓器，其中，由節(jié)點識別圖案圍繞的電極的中心與焊接導線位置的節(jié)點相對應。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有節(jié)點識別圖案的壓電變壓器，所述節(jié)點識別圖案用于標識各節(jié)點供肉眼識別，在這些節(jié)點將輸入電極和輸出電極電連接到外部，從而能夠在手工導線焊接過程中容易地將輸入電極和輸出電極電連接到外部。并使得導線焊接過程能夠自動地進行，而無須考慮壓電元件的尺寸。該壓電變壓器包括壓電元件、輸入電極、輸出電極和接地電極，上述電極被印刷在壓電元件上，該壓電變壓器還包括多個節(jié)點識別圖案，它們圍繞輸入電極、輸出電極和接地電極的中心徑向延伸，并與電極的中心相隔希望的徑向距離，每個節(jié)點識別圖案是通過去除與節(jié)點識別圖案相對應的電極部分而形成的。
文檔編號H01L41/107GK1421939SQ0114028
公開日2003年6月4日 申請日期2001年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者金鐘宣, 成樂哲 申請人:三星電機株式會社