專利名稱：壓電諧振部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如壓電諧振器或壓電濾波器的壓電諧振部件。更具體地說，本發(fā)明涉及包括能量收集型壓電諧振元件的一種表面安裝壓電諧振部件。
按照慣例，提議采用能量收集型壓電諧振元件組成各種類型的表面安裝型壓電諧振部件。
這種壓電諧振部件的一個典型例子是壓電諧振部件101具有外部襯底103和104從片狀壓電諧振元件102的頂部和底下堆疊的結(jié)構(gòu)。
壓電諧振元件102是一種能量收集型壓電諧振元件。諧振電極102b和102c位于矩形的片狀壓電襯底102a的兩個主要表面上。諧振電極102b和102c連接到鉛電極102d和102e。該鉛電極102d和102e被安排達(dá)到壓電襯底102a的側(cè)邊緣。
該壓電襯底部分與通過壓電襯底102a的諧振電極102b和102c相對，構(gòu)成一個能量收集型壓電振動部分。
外部襯底103和104具有凹槽103a和104a，并由凹槽103a和104a確定允許壓電振動部分能自由的和不受阻礙的振動的一個空間。外部襯底103和104經(jīng)由粘合層105和106固定于壓電諧振元件102。
此外，在壓電諧振部件101的外部表面上，外部電極107～109纏繞在壓電諧振部件101的上表面、側(cè)表面和下表面。外部電極107和109的側(cè)表面電連接到鉛電極102d和102e。外部電極108分離外部電極107與109之間的電容。
這樣也就確定了外部電極107與108之間、外部電極108與109之間的電容。
考慮到能量收集型壓電振動部分的自由和非阻礙振動，有必要在壓電諧振部件101中建立的空間B和C。這樣，如上所述，凹槽103a和104a建立在外部襯底103和104中。
順便提及，與在其他電氣部件中一樣，在壓電諧振部件中，要求減小尺寸和厚度。但是，在壓電諧振部件101中，必需提供空間B和C，以便當(dāng)減小厚度時，外部襯底103和104的機(jī)械強(qiáng)度就會退化。
特別是，在壓電諧振部件101中，由于用戶面上裝配或安裝時的壓力，在提供外部襯底103和104的凹槽103a和104a、機(jī)械強(qiáng)度最小的部分會產(chǎn)生裂縫D和E，因此，會擔(dān)心外部襯底103和104中產(chǎn)生破裂。這樣，為了防止產(chǎn)生此破裂，有必要在一定程度上增加外部襯底103和104的厚度，這避免了厚度的減小。
已知的一種構(gòu)造是建立空間B和C；使用扁平的外部襯底；增加用于粘合壓電振動元件與外部襯底的粘合層的厚度，以建立空間B和C。在因這個粘合層的厚度而建立一個空間的情況下，當(dāng)壓電諧振部件的厚度減小時，外部襯底的厚度也會減小。因此，類似地，為了防止外部襯底的破裂，外部襯底的厚度不能有很大的減小，因此減小厚度是困難的。
為了克服上述的各種問題，本發(fā)明的較佳實施例提供這樣一種壓電諧振部件能夠減小外殼材料的厚度；即使當(dāng)使用一種薄的外殼材料時，也可以避免破裂或碎裂。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，一個壓電諧振部件包括能量收集型壓電諧振元件，所述能量收集型壓電諧振元件具有一個壓電板和局部布置在該壓電板的兩個主要表面上的多個諧振電極；其中，一個壓電振動部分由其內(nèi)主要表面的諧振電極彼此相對的一個部分確定，外殼構(gòu)件其中，外殼構(gòu)件與該壓電諧振元件的至少一個表面相固定，以便確定顧及該壓電諧振元件的振動部分的自由和非阻礙振動的一個空間以及固定于壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)的表面上的多個外部電極，其中，多個外部電極被安排不與通過外殼構(gòu)件的媒介物的空間相重疊。
在本發(fā)明的另一個較佳實施例中，一個壓電諧振部件包括能量收集型壓電諧振元件，所述能量收集型壓電諧振元件具有一個壓電板和局部布置在該壓電板的兩個主要表面上的多個諧振電極；其中，主要表面上的諧振電極彼此相對，一個外殼構(gòu)件其中，外殼構(gòu)件與該壓電諧振元件的至少一個表面相固定，以便確定顧及該壓電諧振元件的振動部分的自由和非阻礙振動的一個空間以及固定于壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)的表面上的多個外部電極，其中，一個凹槽建立在固定于該壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)的表面中，以便與該空間相對。
在本發(fā)明的另一個較佳實例中，與空間相對的外殼構(gòu)件部分更適宜于向壓電諧振元件側(cè)面彎曲。
在本發(fā)明壓電諧振部件的另一個修改過的較佳實施例中，在外殼構(gòu)件的壓電諧振元件側(cè)面中建立一個凹槽，由這個凹槽來確定一個空間。
在本發(fā)明壓電諧振部件的另一個較佳實施例中，固定于壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面是一個扁平的表面，連接壓電諧振元件與外殼構(gòu)件的粘合層的構(gòu)造形成該空間。
外殼構(gòu)件最好也是一個扁平的片狀外部襯底，一對對外部襯底就堆疊在壓電諧振元件的兩側(cè)上。
在本發(fā)明壓電諧振部件的另一個改進(jìn)的較佳實施例中，外殼構(gòu)件有一個扁平的片狀外部襯底和一個建立外殼構(gòu)件的空腔，所述空腔在外部襯底側(cè)上有一個開口，并從該開口側(cè)與外部襯底相連接，其中，壓電諧振元件固定于外部襯底，或者固定于建立外殼構(gòu)件的空腔，并被密封于由外部襯底建立的一個空腔和建立外殼構(gòu)件的空腔之內(nèi)。
本發(fā)明的其他特點、組成部分、特征和優(yōu)點將參照以下的附圖，通過對本發(fā)明較佳實施例的詳細(xì)描述來闡明。


圖1A是本發(fā)明實施例的壓電諧振部件的透視圖；圖1B是沿圖1A的線A-A的截面視圖；圖2是沿圖1A的線G-G的實施例1的壓電諧振部件的截面視圖；圖3是本發(fā)明實施例1中所采用的壓電諧振元件的透視圖；圖4A是本發(fā)明實施例2的壓電諧振部件的透視圖；圖4B是圖4A的壓電諧振部件的縱向截面視圖；圖5是本發(fā)明實施例2的壓電諧振部件的修改情況的縱向截面視圖；圖6A和6B是本發(fā)明實施例2中用于建立外部襯底的各個工序的立體圖；圖7A是本發(fā)明實施例3的壓電諧振部件的縱向截面視圖；圖7B是放大表示了圖7A的壓電諧振部件的主要部分的局部剖面截面視圖；圖8是適用于本發(fā)明的各較佳實施例的壓電諧振部件的一個例子的分解立體圖；圖9A和9B是本發(fā)明實施例的芯片型壓電諧振部件的透視圖和橫向截面視圖；圖10A和10B是本發(fā)明實施例5芯片型壓電諧振部件的透視圖和橫向截面視圖；圖11A和11B是本發(fā)明實施例6芯片型壓電諧振部件的外貌的透視圖和橫向截面視圖；本發(fā)明將參照附圖并通過對本發(fā)明具體較佳實施例的描述來闡明。
實施例1圖1A是一種壓電諧振部件的透視圖。圖1B是沿圖1A的線F-F的截面視圖。圖2是沿圖1A的線G-G的截面視圖。
在一個芯片型壓電諧振部件1中，最好由大體上是矩形的板確定的外部襯底3和4(具有尺寸近似相等的實質(zhì)上矩形、平坦的結(jié)構(gòu))從壓電諧振元件2(具有大體上是矩形的板的形狀)的頂部和底下堆疊。
壓電諧振元件2最好是一個使用厚度縱向振動模式的能量收集型壓電諧振元件。如圖3所示，壓電諧振元件2具有一個壓電襯底5(擁有大體上是矩形的板狀結(jié)構(gòu))。壓電襯底5最好由經(jīng)過厚度方向上的極化處理的壓電陶瓷構(gòu)成。但是，壓電襯底5可能由壓電單晶體(例如，石英)構(gòu)成。第一個諧振電極6t大致位于壓電襯底5的上表面的中心。第二個諧振電極7位于壓電襯底5底下，以便頂部表面和底部表面通過第一個諧振電極6和壓電襯底5彼此相對。
其中諧振電極6和7通過壓電襯底5彼此相對的設(shè)備部分構(gòu)成壓電振動部分。
鉛電極8位于諧振電極6的旁邊，鉛電極9位于諧振電極7的旁邊。鉛電極8和9被安排達(dá)到壓電襯底5的末端表面附近的兩個側(cè)邊緣。
再次參照圖1，凹槽3a建立在外部襯底3的下表面中。同樣，凹槽4a建立在外部襯底4的上表面中。提供凹槽3a和4a的目的是建立顧及壓電振動部分的自由和非阻礙振動的空間10。
這樣，外部襯底3和4的各個部分(凹槽3a和4a建立在其中)的厚度相對較小。以下外部襯底3和4的各個部分(凹槽3a和4a建立在其中)是指空間形成部分。
在平面視圖中，凹槽3a和4a最好大致上是矩形的。但是，凹槽3a和4a也可能有其他的結(jié)構(gòu)(例如，在平面視圖中，大致上是圓形的結(jié)構(gòu))。
外部襯底3和4最好由絕緣的陶瓷材料(例如，礬土)制成。外部襯底3和4堆疊在壓電諧振元件2上，并經(jīng)由粘合層11a和11b與之合并。
如上所述，產(chǎn)生的疊層結(jié)構(gòu)12包括壓電諧振元件2、外部襯底3和4。外部電極13～15和外部電極16～18位于疊層結(jié)構(gòu)12的側(cè)表面上。外部電極13～18不僅在疊層結(jié)構(gòu)12的側(cè)表面上延伸，而且達(dá)到其上表面和下表面。
外部電極13～18最好通過采用并烘焙導(dǎo)電糊狀物而制成。但是，外部電極13～18也可能用一種薄膜形成方法(例如，蒸發(fā)、電鍍或噴射)或其他適合的程序制成。此外，外部電極13～18還可能包括多個已堆疊和連接在一起的電極層。
在本較佳實施例中，外部電極13和16用電連接到壓電諧振元件2的鉛電極8，外部電極15和18用電連接到鉛電極9。此外，提供外部電極14和17的目的是確定外部電極13與16之間、外部電極15與18之間的電容。
本較佳實施例的優(yōu)點之一是外部電極13～18被安排不與通過外部襯底3和4的空間10相重疊。例如，如圖1B所示，鑒于寬度的方向，外部電極14和17的各個部分的內(nèi)部末端邊緣14a、14b、17a和17b(達(dá)到疊層結(jié)構(gòu)12的上、下表面)位于疊層結(jié)構(gòu)12的空間10的寬度方向上的末端邊緣10a和10b的外側(cè)上。這樣，外部電極14和17被安排不與通過外部襯底3和4的空間10相重疊。同樣，外部電極13、15、16和18被安排不與在疊層結(jié)構(gòu)12的寬度方向上的以及通過外部襯底3或外部襯底4的媒介物的各個空間相重疊。
此外，外部電極13、15、16和18也被安排不與在疊層結(jié)構(gòu)12的長度方向上、通過外部襯底3和4的媒介物的空間10相重疊(見圖2)。
在制造壓電諧振部件1的過程中，外部電極13～18的各個部分(位于壓電襯底3的上表面上，其部分位于壓電襯底4的下表面上)最好預(yù)先建立。其后，壓電襯底3和4堆疊在壓電諧振元件2上，并通過粘合層11a和11b的媒介物與之合并。在用這種方法獲得的疊層結(jié)構(gòu)12中，外部電極13～18的各個部分(位于疊層結(jié)構(gòu)12的側(cè)表面上)最終建立了。
這樣，當(dāng)在壓電諧振元件2上堆疊外部襯底3和4并在那里粘合它們時，疊層結(jié)構(gòu)12在厚度方向上也被加壓。
在傳統(tǒng)壓電諧振部件101中，在上述的加壓程序中，在外部電極107～109的各個部分(位于該疊層結(jié)構(gòu)的上、下表面上)與外部襯底的其他各個部分之間產(chǎn)生一個步驟，這樣在建立外部電極107～109的各個部分中有大的加壓力。另一方面，外部電極107～109最好被安排達(dá)到與空間B和C重疊的各個部分。這樣，在外部襯底102和103的空間形成部分中，很有可能產(chǎn)生裂縫D和E。也就是說，很有可能產(chǎn)生裂縫D和E。
對比而言，在壓電諧振部件1中，根據(jù)本發(fā)明的第一個較佳實施例，外部電極13～18的各個部分(達(dá)到外部襯底3的上表面和外部襯底4的下表面)被安排不與在厚度方向上的空間10相重疊。這樣，加壓力沒有充分應(yīng)用于建立空間10的各個部分，從而即使當(dāng)外部襯底3與4的厚度較小和空間形成部分的墻壁厚度較小時，也可以可靠地避免外部襯底3和4發(fā)生破裂。
此外，由于外部襯底3和4的厚度減小，也鑒于因烘焙導(dǎo)電糊狀物(在建立外部電極13～18時)時的收縮而使外部襯底3和4發(fā)生翹曲，外部電極只建立在壁厚度大的各個部分中，從而可以防止外部襯底3和4發(fā)生翹曲。
此外，在一個印刷好的電路板或其他襯底上安裝最終獲得的壓電諧振部件1時所應(yīng)用的壓力也集中于空間10周圍的密封部分，從而很有可能因安裝時的壓力而使外部襯底3和4發(fā)生破裂。
這里并沒有關(guān)于外部電極13～18的厚度的特別限制，當(dāng)通過應(yīng)用和烘焙一種導(dǎo)電糊狀物來建立它們時，理想的厚度大致是5μm至約50μm。當(dāng)不實行重疊時，在外部襯底3和4的表面上有約2μm至約5μm的表面參差不齊。這樣，為了減少這些表面的參差不齊，外部電極13～18的厚度最好不要小于約5μm。另外，當(dāng)外部電極13～18的厚度太大時，外部電極13～18的成本會提高；當(dāng)實行烘焙時，外部襯底3和4中很可能發(fā)生翹曲。
此外，當(dāng)外部電極13～18的厚度超過約50μm時，很可能最后在印刷好的電路板上安裝壓電諧振部件1時會產(chǎn)生中間吸附等問題。
在本發(fā)明第一個較佳實施例的壓電部件1中，外部電極13～18最好被安排不與外部襯底3的上表面和外部襯底4的下表面上的空間10相重疊。但是，如果外部電極被安排成在厚度方向上只是與在外部襯底3的上表面或在外部襯底4的下表面(兩者之一)的空間不相重疊，根據(jù)本發(fā)明的各種較佳實施例，就可能減小裝配和安裝時應(yīng)用于空間形成部分受到的壓力。這樣，外部電極13～18最好被安排與外部襯底3的上表面和外部襯底4的下表面上的各個空間都不相重疊，而在某些情況下，外部電極13～18可以被安排成只是與在外部襯底3的上表面或外部襯底4的下表面(兩者之一)的空間10不相重疊。
實施例2圖4A是一種壓電諧振部件的透視圖，圖4B是沿圖4B的線H-H的截面視圖。
在本發(fā)明第二個較佳實施例的芯片型壓電諧振部件21中，使用一個壓電諧振元件2(最好與芯片型壓電諧振部件1相同)。這里，一個外部襯底22和一個外部襯底23分別堆疊在通過粘合層的媒介物(未示出)的壓電諧振部件2的上表面和下表面上，并且與之合并。
一個凹槽22a建立在外部襯底22的上表面中，一個凹槽23a建立在外部襯底23的下表面中。也就是說，外部襯底22和23具有用于在壓電諧振元件2的各個表面上建立空間10的凹槽22b和23b，而當(dāng)各個襯底堆疊在一起時，凹槽22a和23a也最好建立在外部表面中。
在平面視圖中，凹槽22a和23a的尺寸足以包括空間10。
在壓電諧振部件21中，外部電極24～26纏繞在疊層結(jié)構(gòu)(包括壓電諧振元件2和外部襯底22與23)的上表面、一對側(cè)表面和下表面周圍。此外，外部電極24～26延伸到該疊層結(jié)構(gòu)表面上的凹槽22a的內(nèi)部，但它們最好也位于凹槽22a周圍的框狀部分22c上。同樣，在該疊層結(jié)構(gòu)的下表面上，外部電極24～26也被安排不僅達(dá)到凹槽23a的內(nèi)部，而且達(dá)到凹槽23a周圍的框狀部分23c。
這樣，在裝配時，對框狀部分22c和23c施加一個大的加壓力，而不對其余部分施加大的加壓力。這樣，如同第一個較佳實施例，可以防止各個空間形成部分中的外部襯底22和23發(fā)生破裂。此外，最后在印刷好的電路板上安裝芯片型壓電諧振部件21時的壓力也集中于建立框狀部分22c和23c的部分，從而防止外部襯底22和23在裝配時發(fā)生破裂。
此外，在一個電子部件(例如，一個芯片型壓電諧振部件)中，經(jīng)常通過電解套管電鍍來最后完成外部電極。但是，隨著電子部分厚度的減小，電子部件的電極傾向于彼此頻繁黏連。但是，當(dāng)凹槽22a、23a和框狀部分22c、23c建立在壓電諧振部件21的外部表面中時(如同本較佳實施例的情況)，由表面張力引起的黏連因電鍍液體而不會輕易發(fā)生。這樣，可以防止上述的壓電諧振部件的相互粘合。
在本發(fā)明的第二個較佳實施例中，可能只建立凹槽22a和23a中的一個凹槽。在那種情況下，與第二個較佳實施例比較，防止外部襯底22和23發(fā)生破裂的作用退化了，但根據(jù)本發(fā)明，還是可以避免外部襯底22和23發(fā)生破裂。
此外，在第二個較佳實施例中，凹槽22b和23b最好建立在外部襯底22和23的內(nèi)側(cè)上，以確定空間10，但如圖5所示，也可以將具有扁平內(nèi)側(cè)的外部襯底用作外部襯底22A和23A。在這種情況下，連接壓電諧振元件2與外部襯底22A和23A的粘合層11a和11b制作得較厚，從而確定空間10。在以上所述的第一個較佳實施例中，也可以使用具有扁平內(nèi)側(cè)的平片狀外部襯底3和4，并且使粘合層11a和11b較厚，從而確定空間10。
在本發(fā)明的第二個較佳實施例中，當(dāng)制作外部襯底22時，最好獲得用于獲取外部襯底22的一個大體上是矩形的片狀陶瓷綠片模制物。接下來，如圖6A所示，用于建立外部電極的通過30的導(dǎo)電糊狀物被應(yīng)用于陶瓷綠片模制物27的上表面。其后，如圖6B所示，通過沖壓來建立凹槽22a。雖然在圖6B中這個過程并不清楚，但用于建立空間10的一個凹槽也建立在下表面?zhèn)壬?。此后，在建立這些凹槽之后，陶瓷綠片模制物得到烘焙，同時，通過30的導(dǎo)電糊狀物28也被烘焙。這樣，在應(yīng)用通過30的導(dǎo)電糊狀物28之后，凹槽22a成形；其后，陶瓷綠片模制物27和外部電極同時被烘焙，從而可以提高達(dá)到凹槽22a的外部電極24～26的形成準(zhǔn)確度。關(guān)于凹槽22a的深度，沒有特別的限制。但是，理想的深度是不超過約50μm。當(dāng)凹槽22a的深度超過約50μm時，就要擔(dān)心最后安裝壓電諧振部件21時會發(fā)生中間吸附等問題。
此外，在減小壓電諧振部件21的厚度的過程中，凹槽22a的深度較小更好。
實施例3圖7A是一種壓電諧振部件的截面視圖。圖7B是部分剖面截面視圖，以放大的狀態(tài)展示了其一個主要部分。在第三個較佳實施例的芯片壓電諧振元件31中，使用類似于第一和第二個較佳實施例的壓電諧振元件的壓電諧振元件2。本較佳實施例與第一個較佳實施例的不同之處在于外部襯底32和33彎向空間形成部分中的壓電諧振元件2。也就是說，在空間形成部分中，外部襯底32和33彎曲，從而向壓電諧振元件2突出。在空間形成部分周圍的密封部分中，外部襯底32和33的上表面和下表面是平坦的表面。
這樣，在彎曲部分32a和33a中，關(guān)于壓電諧振元件2，外部襯底32和33粘合在一起并在厚度方向上被加壓時的加壓力不施加于彎曲部分32a和33a，而集中于它們周圍的密封部分。這樣，就可以可靠地防止薄而彎曲的部分32a和33a(建立空間10的地方)中的外部襯底32和33發(fā)生破裂。此外，如上所述，在印刷好的電路板上安裝壓電諧振部件31時的壓力也集中于密封部分側(cè)面，以便能夠可靠地防止彎曲部分32a和33a中的外部襯底32和33發(fā)生破裂。
這樣，如同在第一和第二個較佳實施例的壓電諧振部件1中，在壓電諧振部件31中，也可以減小外部襯底32和33的厚度，并減小壓電諧振部件31的厚度。
此外，在彎曲部分32a和33a中，外部襯底32和33的內(nèi)部表面最好也彎曲。這樣，如圖7B所示，當(dāng)外部襯底32和33經(jīng)由粘合層11a和11b與壓電諧振元件2粘合在一起時，多余粘合層聚集在空間10的末端邊緣10a和10b的附近，因為與密封部分較近的一側(cè)上的空間厚度大，且粘合層不容易滲到壓電振動部分側(cè)面。因此，也可以防止該設(shè)備的特征退化，這種退化的原因在于粘合層滲到壓電振動部分側(cè)面。
如同在第一個較佳實施例中，在第三個較佳實施例中，外部電極13～18(見圖1)從疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)表面延伸到其上表面和下表面。但是，如同在第二個較佳實施例中，也可以安排外部電極13～18纏繞在疊層結(jié)構(gòu)(包括壓電諧振元件2、外部襯底32和33)的一對側(cè)表面、上表面和下表面周圍。
同樣，在以上所述的第二個較佳實施例中，也可以建立類似于第一個較佳實施例的外部電極13～18的外部電極(而不是外部電極24～26)。
在第一至第三個較佳實施例中，外部襯底最好堆疊在壓電諧振元件的主要表面上，但本發(fā)明的壓電諧振部件不局限于這個結(jié)構(gòu)。圖8是分解透視圖，展示了可應(yīng)用本發(fā)明各個較佳實施例的一種壓電諧振部件的另一個例子。在圖8所示的構(gòu)造中，一個大體上是矩形的框狀墊片41和外部襯底片42～42布置在壓電諧振元件2上面，以確定空間10。墊片41和外部襯底片42～44可以用相同的陶瓷材料制作，也可以用不同的陶瓷材料制作。當(dāng)墊片41和外部襯底片42～44堆疊、合并在一起之后，進(jìn)行烘焙，從而建立作為上述外殼構(gòu)件的一個外部襯底。
如同在第一個較佳實施例中，外部電極45a～45f最好預(yù)先建立在外部襯底片44的上表面上。
此外，墊片51和外部襯底片52～54也堆疊在壓電諧振元件2下面。但是，外部襯底片53和54最好由一種電介質(zhì)陶瓷綠片制作，以構(gòu)成電容器。在外部襯底片52與53之間，還提供了一個用于確定電容器的普通電極55。另外，在外部襯底片53與54之間提供電容電極56和57，來構(gòu)成電容器。此外，一種導(dǎo)電糊狀物被應(yīng)用于外部襯底片54的下表面，外部電極58a～58c最好預(yù)先建立。在壓電諧振元件2下面的部分中，墊片51和外部襯底片52～54堆疊、合并在一起，以構(gòu)成外部襯底。
在堆疊與集成圖8所示的結(jié)構(gòu)之后，外部電極建立在如同第一個較佳實施例中的疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)表面上，從而可輕易獲得一個電容內(nèi)置型壓電諧振器。
在以上所示的實施例1-3中，片狀的外部襯底堆疊在壓電諧振元件的頂部和底下，但本發(fā)明并不局限于這個結(jié)構(gòu)。
實施例4例如，根據(jù)圖9A和9B，在芯片型壓電諧振部件61中，壓電諧振元件2固定于一個空腔形成外殼構(gòu)件63(具有通過粘合層64的媒介物的一個向上敞開的開口)的上表面。由于粘合層64的厚度，用于使壓電振動部分能自由和不受阻礙地振動的一個空間65建立在壓電諧振元件2與外殼構(gòu)件63的上表面之間。此外，連接一個外部襯底62，以便關(guān)閉外殼構(gòu)件63。一個密封空間67由外殼構(gòu)件63和外部襯底62確定，壓電諧振元件2被密封于密封空間67中。這樣，由于密封空間67，也在壓電諧振元件2上面確定一個用于顧及自由和非阻礙振動的空間。
外部電極69a～69h被安排從疊層結(jié)構(gòu)68的側(cè)表面(由外部襯底62和空腔形成外殼63確定)延伸到其上、下表面。外部電極69a～69f被安排不與厚度方向上、通過外部襯底62和空腔形成外殼構(gòu)件63的媒介物的由密封空間67確定的空間相重疊。這樣，如同在第一個較佳實施例中，當(dāng)外部襯底62和空腔形成外殼構(gòu)件63堆疊在一起并被卷曲時，加壓力集中在密封空間67周圍，從而在外部襯底62和密封空間67上面與下面的各個部分中不容易發(fā)生破裂。這樣，就可以減小外部襯底62的厚度，并減小位于空腔形成外殼構(gòu)件63的密封空間67下面的那個部分的厚度，從而可以減小芯片型壓電諧振部件61的厚度。
實施例5圖10A和10B是展示一種芯片型壓電諧振部件的透視圖和橫截面視圖。在本較佳實施例的芯片型壓電諧振部件71中，如同在第三個較佳實施例中，外部襯底72朝向?qū)?yīng)于該空間的密封空間77中的壓電諧振元件2彎曲。此外，空腔形成外殼構(gòu)件73也朝向面對密封空間77的部分中的壓電諧振元件2側(cè)彎曲。這樣，即使在外部電極79a～79c被安排達(dá)到疊層結(jié)構(gòu)的上表面、一對側(cè)表面和下表面(如同在第二個較佳實施例中)的情況下，當(dāng)外部襯底72堆疊在空腔形成外殼構(gòu)件73上并被卷曲于其上時，不向面對密封空間77的部分施加加壓力，而是使加壓力集中于密封空間77周圍的密封部分。因此，如同在第三個較佳實施例中，可以減小外部襯底72和空腔形成外殼構(gòu)件73的厚度。
在實施例4和5中，空腔形成外殼構(gòu)件63和73的平面視圖中的構(gòu)造與外部襯底62和72的平面視圖中的構(gòu)造相同，但空腔形成外殼構(gòu)件的尺寸也可以小于外部襯底的尺寸。也就是說，如同在采用圖11所示的芯片型壓電諧振部件81的情況下，可以連接一個空腔形成外殼構(gòu)件83(與外部襯底82相比，其尺寸較小)。在這種情況下，壓電諧振元件2固定于外部襯底82上?？涨恍纬赏鈿?gòu)件83也固定于外部襯底82的上表面，從而圍繞壓電諧振元件2。也就是說，空腔形成外殼構(gòu)件83是對應(yīng)于傳統(tǒng)上著名的覆蓋壓電諧振部件的頂蓋的一個構(gòu)件。
在這種情況下，如同在圖10所示的較佳實施例的情況下，通過使空腔形成外殼構(gòu)件83的上表面彎向壓電諧振元件2側(cè)面，它連接到空腔形成外殼構(gòu)件83的外部襯底82，并且，可以可靠地防止面對密封空間85的空腔形成外殼構(gòu)件83的部分在卷曲過程中發(fā)生破裂。這樣，就可以減小空腔形成外殼構(gòu)件83的厚度，從而可以減小芯片型壓電諧振部件81的厚度。
在本發(fā)明各種較佳實施例的壓電諧振部件中，多個外部電極被安排不與通過外殼構(gòu)件的媒介物的空間(用于顧及壓電諧振元件的自由和非阻礙振動)相重疊，以便即使當(dāng)外殼構(gòu)件在裝配過程中被卷曲到壓電諧振部件上時，也不向空間形成部分中的外殼構(gòu)件施加大的壓力，從而能夠防止外殼構(gòu)件發(fā)生破裂。同樣，當(dāng)在印刷好的電路板或其他襯底上安裝壓電諧振部件時，安裝操作中所涉及的壓力也不被施加到面對該空間的外殼構(gòu)件上，從而能夠有效地防止外殼構(gòu)件發(fā)生破裂。
這樣，可以減小外殼構(gòu)件的厚度并提供一種薄的壓電諧振部件，而沒有危險的缺陷。
一個凹槽建立在固定于壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)上的表面中，以便與空間相對。在此構(gòu)造中，當(dāng)通過將外殼構(gòu)件卷曲到壓電諧振元件上來裝配它時，以及當(dāng)在印刷好的電路板上安裝壓電諧振部件時，不向空間對面的凹槽施加壓力，從而可以有效地防止外殼構(gòu)件發(fā)生破裂。因此，可以大大減小外殼構(gòu)件的厚度，并減小壓電諧振部件的厚度。
在通過使外殼構(gòu)件彎向壓電諧振元件側(cè)面來建立此構(gòu)造的情況下，空間末端處、厚度方向上的尺寸很大；例如，當(dāng)外殼構(gòu)件經(jīng)由一個粘合層與壓電諧振元件粘合時，可以有效地防止該粘合層向壓電振動部分側(cè)滲出，從而能夠防止壓電諧振部分的特征發(fā)生退化并大大提高一種壓電諧振部件的穩(wěn)定性。
當(dāng)一個凹槽建立在壓電諧振元件側(cè)上的外殼構(gòu)件的表面中并由該凹槽建立一個空間時，可以單獨通過將外殼構(gòu)件固定于壓電諧振元件來建立一個用于顧及壓電振動部分的自由和非阻礙振動的凹槽。
此外，當(dāng)固定于壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面平坦，并且允許振動的空間由一個粘合層構(gòu)成時，可以使用一種便宜的扁平外殼構(gòu)件，從而能夠降低壓電諧振部件的成本。
在外殼構(gòu)件是一個扁平的外部襯底且一對外部襯底堆疊在壓電諧振元件兩側(cè)上的構(gòu)造中，根據(jù)本發(fā)明的各個較佳實施例，多個外部電極被安排在其中至少一個外部襯底上，以便不與通過外殼構(gòu)件的媒介物的空間相重疊；該凹槽建立在固定于壓電諧振元件的外殼的表面中，以便與空間相對；由此，可以提供一種便宜的疊層型壓電諧振部件，并可以有效地減小壓電諧振部件的厚度。
外殼構(gòu)件有一個扁平的外部襯底和一個空腔形成外殼構(gòu)件，壓電諧振元件固定于該外部襯底或空腔形成外殼構(gòu)件，并被密封于由外部襯底和空腔形成外殼構(gòu)件建立的空腔內(nèi)。在此構(gòu)造的情況下，根據(jù)本發(fā)明的各個較佳實施例，可以有效地防止壓電諧振部件(具有一個空腔結(jié)構(gòu)和一個頂蓋結(jié)構(gòu))中的外部襯底和面對空間的空腔形成外殼構(gòu)件的各個部分發(fā)生破裂，并可以有效地減小厚度。
現(xiàn)已參照本發(fā)明的各個較佳實施例對本發(fā)明加以特別展示和描述，因此，顯然熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下進(jìn)行前述與其他修改。
權(quán)利要求
1.一種壓電諧振部件，其特征在于，包括能量收集型壓電諧振元件，它包括一個壓電板和局部位于該壓電板的兩個主要表面上的多個諧振電極，其中，壓電振動部分由其主要表面彼此相對的諧振電極的一部分確定；外殼構(gòu)件，它固定在壓電諧振元件的至少一個表面上，以便確保壓電諧振元件的振動部分的自由和非阻礙振動的一個空間；和多個外部電極，它們位于固定在壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)的表面上；其中，將多個外部電極安排成不與通過外殼構(gòu)件的媒介物的空間重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于與空間相對的外殼構(gòu)件部分，彎向壓電諧振元件側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于在外殼構(gòu)件的壓電諧振元件側(cè)表面中建立凹槽；并且由該凹槽確定空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電諧振部件，其特征在于凹槽實質(zhì)上是矩形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于固定在壓電諧振元件上的外殼構(gòu)件的表面是平坦的，并且，構(gòu)建將該壓電諧振元件與外殼構(gòu)件連接的粘合層，以便確定空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼構(gòu)件是平板外部襯底，并且，將一對外部襯底堆疊在壓電諧振元件的兩側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼構(gòu)件具有平板外部襯底和建立在外部襯底側(cè)上有開口，并從開口側(cè)連接到外部襯底的外殼構(gòu)件空腔；將壓電諧振元件固定于外部襯底，或建立外殼構(gòu)件的空腔，并被密封于由外部襯底確定的空腔和建立外殼構(gòu)件的空腔內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于所述外部電極被安排用來確定電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼部分包括位于空間的彎曲部分和確定密封部分的扁平部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼部分包括內(nèi)部表面與外部表面上的彎曲部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振部件，其特征在于還包括實質(zhì)上是矩形的框狀墊片和位于壓電諧振元件上面的外部襯底片，以便確定空間。
12.一種壓電諧振部件，其特征在于，包括能量收集型壓電諧振元件，它包括一個壓電板和局部位于該壓電板的兩個主要表面上的多個諧振電極，其中，壓電振動部分由其主要表面彼此相對的諧振電極的一部分確定；外殼構(gòu)件，它固定在壓電諧振元件的至少一個表面上，以便確保壓電諧振元件的振動部分的自由和非阻礙振動的一個空間；和多個外部電極，它們位于固定在壓電諧振元件的外殼構(gòu)件的表面對側(cè)的表面上；其中，在固定在壓電諧振元件上的外殼構(gòu)件表面對側(cè)的表面上建立凹槽，以便與空間相對。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于與空間相對的外殼構(gòu)件部分，彎向壓電諧振元件側(cè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于在外殼構(gòu)件的壓電諧振元件側(cè)表面中建立凹槽；并且由該凹槽確定空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的壓電諧振部件，其特征在于所述凹槽實質(zhì)上是矩形的。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于固定在壓電諧振元件上的外殼構(gòu)件的表面是平坦的，并且，構(gòu)建將該壓電諧振元件與外殼構(gòu)件連接的粘合層，以便確定空間。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼構(gòu)件是平板外部襯底，并且，將一對外部襯底堆疊在壓電諧振元件的兩側(cè)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼構(gòu)件具有平板外部襯底和建立在外部襯底側(cè)上有開口，并從開口側(cè)連接到外部襯底的外殼構(gòu)件空腔；將壓電諧振元件固定于外部襯底，或建立外殼構(gòu)件的空腔，并被密封于由外部襯底確定的空腔和建立外殼構(gòu)件的空腔內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于所述外部電極被安排用來確定電容器。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼部分包括位于空間的彎曲部分和確定密封部分的扁平部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電諧振部件，其特征在于外殼部分包括內(nèi)部表面與外部表面上的彎曲部分。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種壓電諧振部件,它既可以減小一個外殼構(gòu)件的厚度,又能夠防止外殼構(gòu)件發(fā)生破裂和碎裂。該壓電諧振部件最好包括一些外部襯底和多個外部電極,這些外部襯底確定外殼構(gòu)件并經(jīng)由其間的各個粘合層堆疊在一個能量收集型壓電諧振元件上,以便確定用于使壓電振動部分能自由和不受阻礙地振動的各個空間。多個外部電極安置在固定于壓電諧振元件的各個表面對側(cè)面上的外部襯底的表面上,它們被安排不與通過外部襯底的媒介物的各個空間相重疊。
文檔編號H03H9/02GK1337779SQ01117268
公開日2002年2月27日 申請日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月2日
發(fā)明者輪島正哉 申請人:株式會社村田制作所