成。壓電變壓器101的輸出電壓從禪接到從壓電變壓器101延伸的路 徑的輸出端子117輸出，并被提供給負(fù)載(例如，轉(zhuǎn)印單元1101的轉(zhuǎn)印漉）。請(qǐng)注意，輸出電壓 被電阻器105、106W及107分壓，并輸入到電容器115W及通過保護(hù)電阻器108輸入到運(yùn)算放 大器109的同相輸入端子(正端子）。
[0034] 運(yùn)算放大器109的倒相輸入端子(負(fù)端子)通過電阻器114接收從輸入端子118輸入 的模擬信號(hào)（電源裝置100的控制信號(hào)(Vcont))。運(yùn)算放大器109、電阻器114, W及電容器 113充當(dāng)積分電路。更具體而言，運(yùn)算放大器109接收控制信號(hào)Vcont,該控制信號(hào)Vcont根據(jù) 由電阻器114和電容器113的電路組件的常數(shù)確定的積分時(shí)間常數(shù)而被平滑。運(yùn)算放大器 109的輸出端子禪接到壓控振蕩器(VCO)llO。壓控振蕩器110是根據(jù)輸入控制信號(hào)來可變地 設(shè)置輸出信號(hào)的頻率的振蕩器的示例。
[0035] 壓控振蕩器110的輸出端子禪接到場(chǎng)效應(yīng)晶體管111的柵極。場(chǎng)效應(yīng)晶體管111是 根據(jù)來自振蕩器的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的開關(guān)元件，并且是驅(qū)動(dòng)壓電元件的半導(dǎo)體組件的示例。 場(chǎng)效應(yīng)晶體管111的漏極通過電感器112禪接到電源Vcc(例如，+24V)，并通過電容器116接 地。電感器112是被禪接在開關(guān)元件和電源之間的元件，并且是具有電感組件的元件的示 例，通過驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件間歇性地向電感組件施加電壓。漏極進(jìn)一步禪接到壓電變壓器101的 一個(gè)初級(jí)側(cè)電極。壓電變壓器101的另一初級(jí)側(cè)電極接地。場(chǎng)效應(yīng)晶體管111的源極也接地。
[0036] 壓控振蕩器110 W與運(yùn)算放大器109的輸出電壓對(duì)應(yīng)的頻率切換場(chǎng)效應(yīng)晶體管 111。電感器112和電容器116形成共振電路。通過共振電路放大的電壓被提供給壓電變壓器 101的初級(jí)側(cè)。壓電變壓器101被禪接到開關(guān)元件和具有電感組件的元件之間的節(jié)點(diǎn)。在接 收到W預(yù)先確定的共振頻率振蕩的信號(hào)之后，壓電變壓器101輸出與信號(hào)的頻率特征對(duì)應(yīng) 的電壓。
[0037] 如上文所描述的，諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管111、運(yùn)算放大器109W及壓控振蕩器(VCO) 110之類的多個(gè)半導(dǎo)體組件被用來操作壓電變壓器101。在成像裝置等等中所使用的壓電變 壓器類型的電源裝置100中，常常在一個(gè)印刷電路板上形成多個(gè)高電壓生成電路，并且在很 多情況下，線路布局變得非常復(fù)雜。
[0038] 通過向在高溫下燒結(jié)的多晶鐵電體施加強(qiáng)的DC電場(chǎng)，同時(shí)在幾百度的溫度下對(duì)鐵 電體進(jìn)行加熱，從而在預(yù)定方向?qū)R鐵電體中的電偶極子，來制造被用作壓電變壓器101的 壓電元件。由于鐵電現(xiàn)象的特性，甚至在電場(chǎng)被去除之后，偶極矩仍然存在。在室溫下，壓電 元件具有高壓電效應(yīng)。
[0039] 圖9的截面圖所示出的壓電變壓器101的結(jié)構(gòu)只是示例，壓電元件可W具有另一種 結(jié)構(gòu)。利用銀膏在壓電元件506上沉積初級(jí)側(cè)電極507W及次級(jí)側(cè)電極508。分別使用金絲 509和511，將初級(jí)側(cè)電極507和次級(jí)側(cè)電極508禪接到金屬初級(jí)側(cè)端子504和次級(jí)側(cè)端子 505。運(yùn)些禪接的部分通過焊料而呈現(xiàn)為導(dǎo)電性。
[0040] 將通過示范一般單層苯酪紙板來說明印刷電路板210。苯酪紙板包括在苯酪樹脂 紙板601的表面上充當(dāng)布線的銅錐602W及抗蝕劑603。苯酪紙板具有在組件端子和布線部 分被禪接的禪接部分處形成的孔。圍繞每一個(gè)孔形成焊接區(qū)604W進(jìn)行焊接。通過腐蝕掉抗 蝕劑603 W暴露銅錐602,來形成焊接區(qū)604。
[0041] 如上文所描述的，當(dāng)承載壓電變壓器101的印刷電路板被傳送到流體焊料槽時(shí)，通 過預(yù)加熱中所使用的加熱器W及流體焊料槽中的焊料射流的熱量來對(duì)充當(dāng)壓電陶瓷元件 的壓電元件506進(jìn)行加熱。然后，由于熱電效應(yīng)，在被加熱的壓電元件506的初級(jí)側(cè)電極507 和次級(jí)側(cè)電極508處生成電荷。即，在初級(jí)側(cè)端子504和次級(jí)側(cè)端子505之間生成電壓。熱電 效應(yīng)是在加熱或冷卻晶體時(shí)發(fā)生電極化的現(xiàn)象。在諸如壓電元件之類的熱電部件的溫度發(fā) 生變化時(shí)發(fā)生自發(fā)極化。如果沒有發(fā)生溫度改變，則極化抵消。極化生成在附接到元件的兩 端的電極中累積的電荷。
[0042] 如果在初級(jí)側(cè)端子504和焊接區(qū)604之間存在間隙（下面被稱為放電間隙），則由熱 電效應(yīng)所生成的高電壓充當(dāng)通過間隙傳送的火花放電614。更具體而言，電荷移動(dòng)到焊接區(qū) 604和銅錐602，突然改變初級(jí)側(cè)端子504和焊接區(qū)604之間的電勢(shì)。
[0043] 參考圖10,通過自動(dòng)安裝插入物或手動(dòng)安裝插入，將壓電變壓器IOlA和101B、充當(dāng) 半導(dǎo)體組件的場(chǎng)效應(yīng)晶體管11IA和111B、W及電感器112A和112B預(yù)先安裝在印刷電路板 210上的預(yù)先確定的位置。在流體焊接安裝過程中，印刷電路板210被在由箭頭211所指出的 移動(dòng)方向傳送，W及使用焊料射流焊接上文所提及的電子組件。首先，印刷電路板210被通 過加熱器703預(yù)加熱，然后在流體焊料槽402穿過焊料射流401，從而執(zhí)行焊接。
[0044] 假設(shè)向壓電變壓器IOlA和IOlB施加參考電勢(shì)的圖案和場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllA和IllB 的源極端子的圖案通過印刷電路板210上的布線202禪接，并具有共同的電勢(shì)。
[0045] 假設(shè)屬于電路塊201A的壓電變壓器101A、場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllAW及電感器112A已經(jīng) 穿過焊料射流401，并經(jīng)受了焊接206。此外，還假設(shè)屬于電路塊201B的場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllBW 及電感器112B正穿過焊料射流401。此外，還假設(shè)屬于電路塊201B的壓電變壓器IOlB在焊料 射流之前正被預(yù)加熱。
[0046] 如果在預(yù)加熱期間壓電變壓器IOlB突然由來自加熱器703的熱空氣HA加熱，則由 于熱電效應(yīng)，壓電變壓器IOlB的未被焊接的端子向焊接區(qū)生成火花放電203?；鸹ǚ烹?03 的電荷(放電電流)被傳輸?shù)酱┻^焊料射流401的電感器112B的端子W及焊接區(qū)。此外，火花 放電203的電荷通過焊料射流401被傳輸?shù)酱┻^焊料射流401的場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllB的柵極端 子。
[0047] 請(qǐng)注意，火花放電203的電荷通過各種路徑被傳輸?shù)綀?chǎng)效應(yīng)晶體管IllB的柵極端 子。作為另一個(gè)示例，如果已在電路上形成了場(chǎng)效應(yīng)晶體管111B，則火花放電203的電荷通 過電路圖案被傳輸?shù)綀?chǎng)效應(yīng)晶體管IllB的漏極端子。如果漏極和柵極端子由焊料射流401 禪接，則火花放電203的電荷被傳輸?shù)綎艠O端子。
[004引如此，穿過場(chǎng)效應(yīng)晶體管11IB的電荷被通過布線202傳輸，充當(dāng)火花放電205，并且 返回到壓電變壓器IOlB的參考端子。通過此路由（放電路徑），從壓電變壓器IOlB放出的電 荷在放電時(shí)移動(dòng)。在場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllB中，柵極端子的電勢(shì)相對(duì)于與印刷電路板210的參考 電勢(shì)禪接的源極端子突然上升。一般而言，柵極端子和源極端子之間的靜電能擊穿電壓(也 叫做靜電擊穿電壓或靜電容差)低到幾 V到幾十V。如果基于熱電電壓的柵極端子和源極端 子之間的電勢(shì)超出靜電能擊穿電壓，則由于電介質(zhì)擊穿，場(chǎng)效應(yīng)晶體管IllB損壞。
[0049] 作為另一種模式，即使壓電變壓器101的端子的焊接區(qū)不通過圖案直接禪接到半 導(dǎo)體組件，也可W通過焊料射流401形成放電路徑。流體焊料槽402-般而言接地，在廣義 上，焊料射流401也被視為接地。然而，穿過流體焊料槽402的印刷電路板210的參考電勢(shì)浮 動(dòng)，除非印刷電路板210直接接地或接觸流體焊料槽402。因此，如果由于熱電效應(yīng)而從壓電 變壓器101產(chǎn)生放電，則放電電流可W流過阻抗較低的圖案或組件端子，甚至?xí)p壞除場(chǎng)效 應(yīng)晶體管IllBW外的半導(dǎo)體組件。
[0050] 為防止此情況發(fā)生，下列實(shí)施例將提出一種定義通過在電源裝置的流體焊接過程 中的低成本且簡(jiǎn)單的方法來抑制由于熱電效應(yīng)而生成的熱電電壓W及保護(hù)半導(dǎo)體組件免 受損壞所需的條件的方法。
[0051] 本發(fā)明適用于除電源裝置W外的電子設(shè)備，只要電子設(shè)備包括上面安裝了壓電變 壓器101和半導(dǎo)體組件的印刷電路板210。本發(fā)明對(duì)于輸出正電壓或者負(fù)電壓的電源裝置也 有效。運(yùn)里，將示范輸出正電壓的電源裝置。在本發(fā)明中，將場(chǎng)效應(yīng)晶體管示范為要被熱電 效應(yīng)損壞的目標(biāo)。然而，W下描述將適用于甚至另一種半導(dǎo)體組件。
[0052] 圖IA示出了在本發(fā)明的實(shí)施例中所使用的壓電變壓器101的剖面。圖IB示出了壓 電變壓器101的底部。請(qǐng)注意，上文所描述的相同引用編號(hào)將表示相同