[发明专利]压电谐振元件

说明书

本发明涉及一种能量捕集器型压电谐振元件，更具体地，涉及一种利用宽度剪切振动或厚度剪切振动的剪切振动模式的片型压电谐振元件，它能安装在一块印刷电路板之类的表面上。

图2为一种传统的利用宽度剪切振动模式的能量捕集器型压电谐振元件的一个示范性压电谐振器部件的透视图。压电谐振器1包括一块细长的矩形压电基板2及设置在其两个侧面上的激振电极3与4。压电基板2是沿箭头P极化的。激振电极3与4通过压电基板2彼此相对，从而用激振电极3与4的相对部分来激发振动。再者，将激振电极3和4伸到压电基板2的不同端点上，从而压电谐振器1在压电基板2的两端与外部电连接及机械地固定住。

为了将上述压电谐振器1用于构成一个表面安装的片型压电谐振元件，将一对隔离板配置在压电谐振器1的两个侧面上靠间隙来容许压电基板2振动，而其上下部分则是由一对外壳基板通过框式零件等固定的，该框式零件起允许振动的隔板的作用，借此制备了一块片型层压板。

在上述能量捕集器型压电谐振器1中，激发的振动被捕集在激振电极3与4的相对部分之间的一个部件中，即在一个振动部件中，并且这一振动在压电基板2的两端附近受到充分地减振。因此，即使压电基板2是机械地在其两端固定的，谐振特征也几乎不会降低。

通常通过在一块母压电基板上形成母激振电极随后切割该母基板而大规模生产多个这种压电谐振器1。因此，为了提高能够从一块单一母压电基板制造的压电谐振器的数量，从而提高其产生量，希望能够缩短各压电基板2的长度L。此外，与其它电子元件一样，压电谐振器也需要小型化，在这一点上也希望缩短各压电基板2的长度L。

然面，当压电基板2的长度L缩短时，振动便不能在压电基板2的两端附近充分地减振。因此，当压电基板2是机械地固定在其两端上时，其谐振特征便被不利地降低了。尤其是在图2中所示的压电谐振器1中，谐振特征是由压电基板2的宽度决定的，当增加压电基板2的宽度来实现一种低频带时，便不可能充分地减小振动，除非同时相应地增加其长度L。因此，通常在缩短压电基板2的长度L时，极难达到充分的谐振特征。

为了解决先有技术中的上述问题，本发明的一个目的为提供一种利用剪切振动模式的可安装在表面上的能量捕集器型压电谐振元件，它能更有效地将剪切振动模式的能量捕集在一个振动部件中，并进一步缩短压电基板的长度。

根据本发明的压电谐振元件，包括一个压电谐振器；一对配置成靠间隙来允许压电谐振器的一个振动部件的振动的隔离板；以及一对粘接在由压电谐振器与隔离板构成的一块谐振板上的外壳基板。用在本发明的上述压电谐振器至少有一个利用剪切模式的压电振动部件、一个耦合到该压电振动部件上的第一耦合部件、一个耦合到第一耦合部件上的动态减震器、一个耦合到该动态减震器上的第二耦合部件、以及一个耦合到第二耦合部件上的支承部件。即，根据本发明的压电谐振元件是由一个利用动态减震器现象的能量捕集型压电谐振器构成的。

至少设置一个压电振动部件的压电谐振器可以构成带有一个单一压电振动部件的振动器，或一个带有两个或两个以上的压电振动部件的滤波器。

耦合在上述至少一个压电振动部件上的第一耦合部件、动态减震器、第二耦合部件及支承部件可以只耦合到设有压电振动部件的一个部分的一侧上，或者这一部分的各侧上。第一耦合部件、动态减震器、第二耦合部件及支承部件最好形成在设有压电振动部件的部分的各侧上，从而有可能得到一个很好地与压电振动部件的一个稳定的支承结构对称的一个压电谐振元件。

压电谐振器与这对隔离板构成最终得到的压电谐振元件中的一块谐振板，因此这对隔离板是固定在压电谐振器的两侧上的，将压电谐振器的振动部件封闭在谐振板中。这样，便有可能得到一个具有封闭的振动部件的压电谐振元件。

压电谐振器与隔离板最好是用一个单一的构件整体构成的。当采用这样一个单一的构件时，谐振板是用一个具有一个接纳压电谐振器的振动部件的开口的框型构件构成的。由于压电谐振器的振动部件是这样配置在开口中的，从而其侧边部分是用一个框型支承部件封闭住的，因此便可能得到一种具有良好的环境耐受力的压电谐振元件。

根据本发明的压电谐振器的压电振动部件可用压电陶瓷制成(诸如锆钛酸铅陶瓷)或者用诸如LiTaO₃或LiNbO₃压电单晶体之类的压电材料制成。压电振动部件也可通过在一块金属板或半导体板上设置一层压电薄膜构成。

假定利用剪切模式的压电振动部件广泛地包括利用包含宽度剪切模式在内的众所周知的各种剪切模式的压电振动部件。