[发明专利]用于压电变压器的压电基片支承结构以及压电变压器

说明书

本发明涉及用于压电变压器的压电支承结构，它将压电基片固定在例如压电基片容放外封装盒以及压电基片固定板上，从而使压电基片得到支承和固定并可以实现压电基片电极免除。本发明还涉及包含上述压电基片支承结构的压电变压器。

近年来，诸如便携式信息终端和便携式通信设备之类电子设备小型化的趋势要求在性能和质量不低于普通电子元件的前提下提供体积小和厚度薄的电子元件。对于诸如压电谐振器、压电变压器、压电陀螺仪、压电蜂鸣器以及压电促动器之类的压电元件而言同样如此。特别是对于利用压电谐振器的能量限制型谐振，已经研制出了一种薄型表面安装谐振器。在这种情况下，谐振器的支承和固定通过直接将提供激发电极的压电基片安装在形成于基板上的电极上而不用任何支承件并且利用导电胶粘合实现。

对于利用压电谐振器以外的谐振元件(例如压电变压器、压电陀螺仪、压电蜂鸣器以及压电促动器)，提出了以下压电基片支承和固定方法。即，压电基片的支承和固定方式是将带状橡胶弹性体之类沿压电基片谐振方向的谐振节点线(表面)放置从而不阻碍谐振。此外，引线端被焊接在压电基片的激发电极上从而可以电极引出(参见日本专利公开No．8(1996)-32135)。提出的另一种方法是将作为弹性金属端的引线端弹压在压电基片上从而可以同时实现支承和固定与电极引出(参见日本专利公开No．8(1996)-298213)。进一步提出的结构是在压电基片容放外封装盒与压电基片之间插入弹簧片，并且弹簧片从外封装盒凸出来以用作输入引线(见日本专利公开)No．7(1995)-079029)。

上述压电元件通常安装在运动中的便携式装置中，所以需要抗冲击和保持稳定的频率温度特性。

但是，在上述包括利用导电胶将压电基片粘合在基板上的支承和固定方法中，压电基片与基板的温度膨胀系数不同。因此，在温度变化时，压电基片产生应力，从而有可能使频率特性变化。而且在这种方法中，粘合没有采用减震材料，所以当为改善抗冲击性能而强粘合基板时，频率温度特性将会变差。

另一方面，在上述利用橡胶弹性体、弹簧金属端或弹簧片的支承和固定方法中，要求支承位置、支承方法、驱动方法和电极引出方法不阻碍压电基片的振动。因此这带来了如何保持用于大振幅谐振压电基片的压电元件(例如压电促动器、压电陀螺仪、压电变压器或压电蜂鸣器)性能不变的问题。

而且在采用橡胶弹性体的支承和固定方法中，为了与压电基片电学接触，要求将引线端单独焊接在激发电极上从而引出电极。而且在该方法中，即使当支承是利用带状弹性体沿着压电基片激发方向的谐振节点线进行的，也抑止了在谐振引起的激发方向以外的方向上压电基片的位移，从而抑止了这些方向上的谐振。其它可以采用的方法包括利用引线或其它包含弹性粘合插脚的引线。在所有这些方法中，增加了元件的数量并且使制造工作更为复杂从而对提高产率和降低成本不利。

因此为了利用弹性体支承压电基片，可以考虑扩展弹性体宽度并与压电基片的接触面。但是这导致被弹性体覆盖的压电基片上表面增大，从而不仅抑止机械振动而且不利于缩小压电元件尺寸。

而且在利用弹簧片将压电基片固定在压电基片容放茏形外封装盒的方法中，弹簧片和压电基片的位置可能会因为例如振动冲击而错位。当压电基片与外封装盒接触时，极大地抑止压电基片的振动。

在日本专利公开No．55(1980)-100719中，提出了一种压电基片支承结构，其中压电基片电极和涂敷在电路板上的电极由导电橡胶组成的橡胶触点支承从而实现连接。但是在这种结构中，橡胶触点本身必须由设置的凹口(用来将电路板上涂敷电极的橡胶触点隐埋)固定或者在电极涂层上面单独形成硅橡胶固定，从而导致结构过分复杂。而且在这种结构中，上述橡胶触点的弹性位移不可能很大，所以可能会阻止压电基片的振动。而且橡胶触点可能因为与例如空气接触而使性能变坏，从而使压电基片的功能失效。在所有上述方法中，驱动压电基片产生的振动被传递到基板和外封装盒从而导致音频元件产生振动并加剧振动，由此产生杂音。

针对上述问题提出了本发明。本发明的一个目标是提供压电变压器的压电基片支承结构，当在基板上或外封装盒内支承和固定压电基片时不会抑止压电基片的振动，具有良好的抗冲击性能并且支承稳定，性能不会变差并且同时能够和方便地从压电基片中实现电极引出。本发明另一个目标是提供包含上述压电基片支承结构的压电变压器。