[发明专利]压电谐振器

说明书

本发明涉及一种使用弯曲振动的压电谐振器，以及压电部件。

传统地，频率为300kHz到800kHz的频带谐振器已经使用陶瓷压电元件的径向振动。通过在正方形压电基片2的前表面和后表面上形成表面电极3，并沿着垂直于压电基片2的主表面的方向对压电基片2进行极化处理，构成利用径向振动的压电谐振器1(下面，称为径向谐振器)，这如图1所示(其中压电基片2的极化方向由图1中的箭头表示)。关于上述径向谐振器，当跨过表面电极3施加信号时，压电基片2在平行于两个主表面的平面内朝基片2的周围的方向伸长和变形。

对于径向谐振器1，一侧的长度和谐振频率fr的乘积基本上是常数，并由Ls×fr=Cs表示，其中，Cs表示常数，即，Cs=2100mm·kHz。例如，如果需要谐振频率fr=350kHz的谐振器，则谐振器一侧的长度Ls是6mm。

但是，这种部件的尺寸在需要更轻、更薄和更短的部件的电子部件中是不能接受或无法使用的。由此，需要小得多的压电谐振器。

为了解决上述技术问题，本发明的较佳实施例提供了一种压电谐振器，它利用弯曲振动，并具有非常小和被大大减小的尺寸，还提供了包含这种压电谐振器的压电部件。

根据本发明的第一较佳实施例，压电谐振器包含分别设置在内部电极的两个表面上的压电层，以及分别设置在压电层的外部主表面上的表面电极，其中，两个压电层都被极化，从而两个压电层的极化方向都基本上垂直于内部电极，并且关于内部电极而相反。

对于上述压电谐振器，当在两个表面电极之间施加信号时，谐振器发生挠曲，以致产生凸起或凹下，即在其主表面上弯曲变形。在这个振动模式中，表示压电谐振器的一侧的长度和谐振频率的乘积的常数减小。由此，如果使用相同的频带，则压电谐振器一侧的长度可以缩短。由此，可以大大减小压电谐振器的尺寸。

较好地，将压电谐振器放置在一个外壳中，并在压电谐振器的节点或节点附近支持它，并且在外壳的外侧上设置电气连接到压电谐振器的表面电极的外部接线端。

由于将本发明的较佳实施例的压电谐振器设置在外壳中，并且在外壳的外侧上设置外部接线端，故可以减小压电部件尺寸，并使用相同的频带。另外，由于外壳中的压电谐振器是在节点或节点附近被支持，故即使将压电谐振器安装在外壳内，仍然防止对振动的阻尼。

还有较好地，在根据本发明的较佳实施例的压电部件中，外壳包含壳体和盖住基体的盖子，设置在壳体的上表面和盖子的下表面之一上的凸部与压电谐振器的节点和节点附近接触，并且压电谐振器的节点或节点附近由插入在基体的上表面和盖子的下表面中的另外一个与压电谐振器之间的金属弹簧接线端弹性按压。词语“导电盖子”除了由具有导电特性的材料制成的盖子外，还包含由绝缘材料制成，其表面上设置有导电薄膜的盖子。

在这种情况下，由于压电谐振器的下表面或者上表面之一由凸部按压，另一个由金属弹簧接线端按压，故仅需要一个金属弹簧接线端，由此，可以大大减小成本，并且容易地进行压电部件的装配。

还有，较好地，外壳包含壳体和覆盖壳体的导电盖子，将一对外部电极设置在壳体下表面上，将一对分别连接到外部电极上的内部连接电极设置在壳体的上表面上，将设置在壳体的上表面上的凸部与压电谐振器的节点和节点附近连接，至少一个凸部含有导电材料，并设置在一个内部连接电极上，压电谐振器的节点和节点附近由插入在盖子的下表面和压电谐振器之间的金属弹簧接线端弹性按压，通过盖子将金属弹簧接线端电气连接到另一个的内部连接电极。

相应的，由于由凸部支持压电谐振器的下表面，并且仅通过金属弹簧接线端按压其上表面，故只需要一个金属弹簧接线端。由此，可以大大减小成本，并且容易地进行压电部件的装配。另外，由于至少一个凸部最好由导电材料制成，并设置在一个内部连接电极上，故压电谐振器的节点或节点附近由插入在盖子的下表面和压电谐振器之间的金属弹簧接线端按压，并且通过盖子将金属弹簧接线端电气连接到另一个内部连接电极，压电谐振器的表面电极之一能够通过导电的凸部电气连接到一个外部接线端，并且压电谐振器的另一个表面电极可以通过金属弹簧接线端和导电的盖子电气连接到另一个外部接线端。由此，可以省略用于连接导线的连接步骤。

较好地，外壳包含壳体和覆盖壳体的盖子，并且将第一金属弹簧接线端、压电谐振器、和第二金属弹簧接线端插入壳体和盖子之间，并且压电谐振器的节点或节点附近由两个金属弹簧接线端弹性按压。

由于压电谐振器从其两侧被夹住，并且保持在金属弹簧接线端之间，所以压电谐振器由于两个金属弹簧接线端的弹性而被非常安全地支持。