[發明專利]壓電諧振器

無效

• 申請號: 00122205.8
• 申請日: 2000-07-24
• 公開（公告）號: CN1282144A
• 公開（公告）日: 2001-01-31
• 發明（設計）人: 山本隆;橫井雄行
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H03H9/15
• 分類號: H03H9/15;H03H9/05
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 沈昭坤

本發明涉及一種使用彎曲振動的壓電諧振器，以及壓電部件。

傳統地，頻率為300kHz到800kHz的頻帶諧振器已經使用陶瓷壓電元件的徑向振動。通過在正方形壓電基片2的前表面和后表面上形成表面電極3，并沿著垂直于壓電基片2的主表面的方向對壓電基片2進行極化處理，構成利用徑向振動的壓電諧振器1(下面，稱為徑向諧振器)，這如圖1所示(其中壓電基片2的極化方向由圖1中的箭頭表示)。關于上述徑向諧振器，當跨過表面電極3施加信號時，壓電基片2在平行于兩個主表面的平面內朝基片2的周圍的方向伸長和變形。

對于徑向諧振器1，一側的長度和諧振頻率fr的乘積基本上是常數，并由Ls×fr=Cs表示，其中，Cs表示常數，即，Cs=2100mm·kHz。例如，如果需要諧振頻率fr=350kHz的諧振器，則諧振器一側的長度Ls是6mm。

但是，這種部件的尺寸在需要更輕、更薄和更短的部件的電子部件中是不能接受或無法使用的。由此，需要小得多的壓電諧振器。

為了解決上述技術問題，本發明的較佳實施例提供了一種壓電諧振器，它利用彎曲振動，并具有非常小和被大大減小的尺寸，還提供了包含這種壓電諧振器的壓電部件。

根據本發明的第一較佳實施例，壓電諧振器包含分別設置在內部電極的兩個表面上的壓電層，以及分別設置在壓電層的外部主表面上的表面電極，其中，兩個壓電層都被極化，從而兩個壓電層的極化方向都基本上垂直于內部電極，并且關于內部電極而相反。

對于上述壓電諧振器，當在兩個表面電極之間施加信號時，諧振器發生撓曲，以致產生凸起或凹下，即在其主表面上彎曲變形。在這個振動模式中，表示壓電諧振器的一側的長度和諧振頻率的乘積的常數減小。由此，如果使用相同的頻帶，則壓電諧振器一側的長度可以縮短。由此，可以大大減小壓電諧振器的尺寸。

較好地，將壓電諧振器放置在一個外殼中，并在壓電諧振器的節點或節點附近支持它，并且在外殼的外側上設置電氣連接到壓電諧振器的表面電極的外部接線端。

由于將本發明的較佳實施例的壓電諧振器設置在外殼中，并且在外殼的外側上設置外部接線端，故可以減小壓電部件尺寸，并使用相同的頻帶。另外，由于外殼中的壓電諧振器是在節點或節點附近被支持，故即使將壓電諧振器安裝在外殼內，仍然防止對振動的阻尼。

還有較好地，在根據本發明的較佳實施例的壓電部件中，外殼包含殼體和蓋住基體的蓋子，設置在殼體的上表面和蓋子的下表面之一上的凸部與壓電諧振器的節點和節點附近接觸，并且壓電諧振器的節點或節點附近由插入在基體的上表面和蓋子的下表面中的另外一個與壓電諧振器之間的金屬彈簧接線端彈性按壓。詞語“導電蓋子”除了由具有導電特性的材料制成的蓋子外，還包含由絕緣材料制成，其表面上設置有導電薄膜的蓋子。

在這種情況下，由于壓電諧振器的下表面或者上表面之一由凸部按壓，另一個由金屬彈簧接線端按壓，故僅需要一個金屬彈簧接線端，由此，可以大大減小成本，并且容易地進行壓電部件的裝配。

還有，較好地，外殼包含殼體和覆蓋殼體的導電蓋子，將一對外部電極設置在殼體下表面上，將一對分別連接到外部電極上的內部連接電極設置在殼體的上表面上，將設置在殼體的上表面上的凸部與壓電諧振器的節點和節點附近連接，至少一個凸部含有導電材料，并設置在一個內部連接電極上，壓電諧振器的節點和節點附近由插入在蓋子的下表面和壓電諧振器之間的金屬彈簧接線端彈性按壓，通過蓋子將金屬彈簧接線端電氣連接到另一個的內部連接電極。

相應的，由于由凸部支持壓電諧振器的下表面，并且僅通過金屬彈簧接線端按壓其上表面，故只需要一個金屬彈簧接線端。由此，可以大大減小成本，并且容易地進行壓電部件的裝配。另外，由于至少一個凸部最好由導電材料制成，并設置在一個內部連接電極上，故壓電諧振器的節點或節點附近由插入在蓋子的下表面和壓電諧振器之間的金屬彈簧接線端按壓，并且通過蓋子將金屬彈簧接線端電氣連接到另一個內部連接電極，壓電諧振器的表面電極之一能夠通過導電的凸部電氣連接到一個外部接線端，并且壓電諧振器的另一個表面電極可以通過金屬彈簧接線端和導電的蓋子電氣連接到另一個外部接線端。由此，可以省略用于連接導線的連接步驟。

較好地，外殼包含殼體和覆蓋殼體的蓋子，并且將第一金屬彈簧接線端、壓電諧振器、和第二金屬彈簧接線端插入殼體和蓋子之間，并且壓電諧振器的節點或節點附近由兩個金屬彈簧接線端彈性按壓。

由于壓電諧振器從其兩側被夾住，并且保持在金屬彈簧接線端之間，所以壓電諧振器由于兩個金屬彈簧接線端的彈性而被非常安全地支持。