專利名稱：寬度擴張型諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用矩形片式振動器的寬度擴張型諧振器，特別是一種其結(jié)構(gòu)能夠有效地束縛寬度擴張模式振動的能量束縛型諧振器。
目前壓電諧振器和壓電濾波器可應(yīng)用在各種頻率范圍，然而，基本上還沒有一種壓電諧振器能夠在1～2MHz頻率范圍使用，盡管利用矩形片式壓電元件的輪廓剪切振動的諧振器在此頻率范圍已用于商業(yè)領(lǐng)域中。
如上所述，一般來說在1～2MHz的頻率范圍內(nèi)，還沒有壓電諧振器是有效的，而適合商業(yè)的利用輪廓剪切振動的壓電諧振器由于它的這種振動模式，又必須用彈簧端支撐，因此，要采用這種壓電諧振器，增大其尺寸是不可避免的。
為解決上述存在的問題，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過利用矩形片式振動器的寬度擴張模式，可以獲得能夠在上述頻率范圍內(nèi)使用的壓電諧振器。這種寬度擴張模式的壓電諧振器，目前在該領(lǐng)域還無人知曉，其矩形片式振動器的振動狀態(tài)是在寬度模式和擴張模式振動之間進行振動，附圖1A和1B分別為這種諧振器的平面圖和正視圖。
參見圖1A和1B。該壓電諧振器1包括以寬度擴張模式振動諧振的諧振部件2。諧振部件2包括一個沿其厚度均勻極化的壓電陶瓷片3和形成在兩個主表面上的電極4和5。在寬度擴張模式中，主表面的中心和壓電諧振部件2的短邊的中央部分形成了振動的節(jié)點。為此，支持部件6和7被分別連接到壓電陶瓷片3的短邊的中央部位。連接到振動節(jié)點處的支持部件6和7幾乎不防礙上述寬度擴張模式的振動。另一方面，導(dǎo)電連接部件8a和8b形成在支持部件6和7的主表面上，并分別與電極4和5連接，導(dǎo)電部件8a和8b被電連接到位于固定部件9和10的主表面處的端電極11和12上，而固定部件9和10分別連接于支持部件6和7的外側(cè)邊緣。在圖1A和1B所示的壓電諧振器中，壓電陶瓷板3、支持部件6和7、以及固定部件9和10是整體形成的。換言之，陶瓷板被加工成具有如圖1A所示的平板形狀，因此形成了壓電陶瓷板3、支持部件6和7以及固定部件9和10。
當(dāng)壓電陶瓷板3的外形比例選定在適當(dāng)范圍內(nèi)，并在上述利用寬度擴張模式的壓電諧振器1的端電極11和12上施加一個交流電場時，具有矩形平板形狀的壓電諧振部件2就以寬度擴張模式被強烈激勵?？梢灶A(yù)見，這種壓電諧振器1具有如圖2所示的阻抗一頻率特性，其相應(yīng)部件用有限元方法進行分析所獲得的位移分布如圖3所示。
然而，在壓電諧振器1的實際制造過程中，使得壓電諧振部件2具有精確尺寸和精確形狀是非常困難的。
如圖4所示(其中省略了電極)，壓電陶瓷板3的每個短邊3a和3b可能偏離虛線所示的圖形大約dx＝50μm。當(dāng)形成支持部件6和7時，在矩形陶瓷板上的兩側(cè)邊開槽的位置對不準(zhǔn)時，這樣的偏離很容易發(fā)生。
現(xiàn)已認(rèn)識到，當(dāng)壓電陶瓷板3的短邊3a和3b由于上述槽的位置未對準(zhǔn)而偏離設(shè)計圖形時，最終所獲得的壓電諧振器1的阻抗-頻率特性是相當(dāng)不規(guī)則的，如圖5所示。換句話說，在寬度擴張模式的反諧振點fa的附近可以引起最大的寄生振動X。
根據(jù)有限元分析法的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓電陶瓷板3的短邊3a和3b偏離所需形狀時，寄生振動X的位移分布如圖6所示。也就是人們已得知，由于在壓電陶瓷板3的短邊3a和3b偏離所需形狀時，除寬度擴張模式以外還引起了不需要的模式，從而使得阻抗波形不規(guī)則。
因此，在利用寬度擴張模式的壓電諧振器1中，只有使得壓電陶瓷板的形成具有高精度，才有可能獲得良好的諧振和濾波特性。
本發(fā)明的一個目的是提供一種采用寬度擴張模式的諧振器，它能夠可靠地抑制寬度擴張模式之外的其它不需要的模式，而且在制造該諧振部件的過程中不需要高精度，從而獲得良好的振蕩和過濾性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個總的方案，是提供一種采用寬度擴張模式的諧振器，它包括一個采用矩形板的寬度擴張模式的諧振部件，一個其一端連接于諧振部件節(jié)點上的支持部件，和一個連接于支持部件另一端的動態(tài)阻尼器。
動態(tài)阻尼器是利用動態(tài)阻尼的現(xiàn)象設(shè)計的，其詳情可見如“振動工程”一書，作者為Osamn Taniguchi，出版者為Corona Publishing Co.，LTD.，第113至166頁。動態(tài)阻尼現(xiàn)象概略說是這樣一種現(xiàn)象，即，當(dāng)一副振動器被連接到主振動器上并且適當(dāng)?shù)剡x取副振動器的固有頻率時，主振動器上需要避免的振動能夠得到抑制。本發(fā)明中的動態(tài)阻尼器相當(dāng)于上述副振動器，用于抑制從壓電諧振部件上通過支持部件傳導(dǎo)到其上的振動。
在根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器上，上述支持部件被連接于采用了矩形壓電板的寬度擴張模式的壓電諧振部件的振動節(jié)點處，亦即支持部件被連接于具有最小位移的節(jié)點處，從而由諧振部件到支持部件的振動泄漏被極大地減小了。
由于設(shè)置了上述動態(tài)阻尼器，根據(jù)動態(tài)阻尼原理，即使振動泄漏發(fā)生了，也可以有效地防止寬度擴張模式振動的外泄。
當(dāng)諧振部件由于制造工藝問題偏離所需形狀時，有可能導(dǎo)致一種不需要的振動模式，使得支持部件位移，而動態(tài)阻尼器同樣能夠抑制這樣的振動模式。由于這種不需要的振動模式出現(xiàn)在寬度擴張模式所需的振動頻率附近，所以動態(tài)阻尼器不僅能夠吸收具有所需頻率的寬度擴張模式的振動，而且能夠吸收上述不需要的模式的振動。因此，通過支持部件漏泄到動態(tài)阻尼器的寬度擴張模式的振動以及上述不需要的振動都能夠得到可靠的抑制。
因此，能夠提供一種采用寬度擴張模式的能量束縛型壓電諧振器，它具有良好的諧振和濾波性能，從而獲得一種在現(xiàn)有技術(shù)中難于獲得的適合于1至2MHz頻率范圍的壓電諧振器。
根據(jù)本發(fā)明的一種方案，上述諧振器與一個具有開口的矩形框架式支持做成一體。換言之，所提供的能量束縛型壓電諧振器還包括一個矩形框架式支持部件，上述壓電諧振器設(shè)置在該矩形框架式支持部件的開口之中，而且兩者相互結(jié)合為一個整體元件。
在這樣一種將諧振器和矩形框架式支持部件結(jié)合成一個整體元件的結(jié)構(gòu)中，諧振器的一部分被設(shè)置在矩形框架式支持部件之中。因此，通過在該整體元件的上下部粘貼封裝基底，將設(shè)置在矩形框架式支持部件中的壓電諧振器封閉起來，就可以很容易地制造一種芯片型壓電諧振元件。此外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，壓電諧振器與矩形框架式支持部件形成一個整體的元件。因此，封閉在矩形框架式支持部件中的壓電諧振器在其側(cè)面上沒有連接點。因此，如果用上述壓電諧振器制作壓電諧振元件，就可以有效地改善密封性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，所提供的芯片型壓電諧振元件采用了獨具創(chuàng)造性的寬度擴張模式的諧振器，其中，在提供了允許振動的空間的同時，封裝基底被疊壓在采用寬度擴張模式的諧振器的上部與下部。在這樣的芯片型壓電諧振器元件中，為了將振動部分與外界隔離，可以在壓電諧振器的側(cè)面設(shè)置一個隔離層，或者如前所述，將壓電諧振器與矩形框架式支持部件做成一體。
通過適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?，能夠得到上述的與矩形框架式支持部件結(jié)合為一體的壓電諧振器結(jié)構(gòu)。例如，利用激光束切削或刻蝕一塊其上帶有一層壓電薄膜的由金屬板或硅晶體板制成的矩形板部件，或者一塊矩形壓電陶瓷薄板，即可獲得這種結(jié)構(gòu)。因此，只須通過一種相對簡單的制造工藝，就可以獲得上述與矩形框架型支持部件成為一體的壓電諧振器結(jié)構(gòu)。
此外，制造壓電諧振部件的材料可以使用壓電陶瓷以外的材料，例如壓電單晶體，如石英晶體，LiTaO3或LiNbO3。
根據(jù)下面將要進行的結(jié)合附圖所作的對本發(fā)明的詳細(xì)說明，本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點將更為清楚。
圖1A和1B是現(xiàn)有技術(shù)中的壓電諧振器的平面圖和正視圖;
圖2是圖1A和1B所示諧振器的理論電阻一頻率特性;
圖3所示為采用有限元分析方法對圖1A和1B所示諧振器的位移分布進行分析的結(jié)果;
圖4為圖1A和1B所示壓電諧振器由于工藝精度的問題而使諧振部件與所需圖形相偏離的情形;
圖5所示為圖4所示形狀的壓電諧振器的阻抗-頻率特性;
圖6為使用如圖4所示形狀的壓電陶瓷板制成的壓電諧振器的位移分布的有限元分析結(jié)果;
圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的壓電諧振器的平面圖和正視圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的經(jīng)過理論分析獲得的壓電諧振器的阻抗-頻率特性;
圖9是經(jīng)過有限元方法分析所獲得的本發(fā)明第一實施例的壓電諧振器的位移分布;
圖10是圖1A和1B所示的壓電諧振器的阻抗-頻率特性，用作對比;
圖11是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的壓電諧振器一樣品的阻抗-頻率特性;
圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的利用寬度擴張模式的壓電諧振器的平面圖;
圖13是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的使用壓電諧振器的芯片式壓電諧振元件的分解透視圖;
圖14是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的使用壓電諧振器的芯片式壓電諧振元件的分解透視圖;
圖15為圖14中使用在壓電諧振器中的壓電陶瓷的透視圖;
圖16為壓電諧振器的透視圖;
圖17為表示在圖14中的芯片式壓電諧振元件的外形示意圖;
圖18是本發(fā)明第四實施例的示意圖，其中壓電諧振器與矩形框架式支持部件結(jié)合為一體;
圖19A和19B分別為根據(jù)本發(fā)明第五實施例的一種采用壓電諧振器的壓電濾波器，和顯示跨過壓電陶瓷板的底面電極的平面示意圖。
下面結(jié)合


本發(fā)明的實施例，以說明本發(fā)明。
圖7(A)和7(B)分別是本發(fā)明第一實施例的能量束縛型壓電諧振器21的平面圖和正視圖。
壓電諧振器21具有一個大致為矩形的諧振部件22。諧振部件22包括一塊沿其厚度方向均勻極化的壓電陶瓷板23，和兩個分別形成在壓電陶瓷板23兩個主表面上的電極24和25。通過電極24和25，在壓電諧振部件22上施加一個交流電壓，能夠的壓電諧振部件22上強烈激發(fā)起寬度擴張模式的振動。
如上所述，寬度擴張模式的振動節(jié)點出現(xiàn)在矩形壓電陶瓷板23的中心及其兩個短邊23a、23b的中心部位。根據(jù)本實施例，因此，在壓電陶瓷板23的兩個短邊23a和23b的中心部位連接了兩個支持部件26和27。此外，兩個動態(tài)阻尼器28和29被連接到支持部件26和27的另外兩端。阻尼器28和29的結(jié)構(gòu)是這樣一種結(jié)構(gòu)，使得長條形的振動部件位于支持部件26和27的另外兩端處，并垂直于支持部件26和27延伸的方向。阻尼器28和29與通過支持部件26和27所傳導(dǎo)的振動具有相同的諧振頻率。
連接部件30和31的一端分別與動態(tài)阻尼器28和29的外側(cè)相連接，而固定部件32和33則與連接部件30和31的外端相連接，以例如機械方式來固定本實施例的壓電諧振器21。
根據(jù)本實施例，支持部件26和27、動態(tài)阻尼器28和29、連接部件30和31、以及固定部件32和33彼此構(gòu)成了一個整體。換句話說，將一塊壓電陶瓷板加工成為如附圖7A所示的板狀，從而形成上述各個部分。大致為矩形的壓電陶瓷板的相對兩側(cè)邊被切削出朝內(nèi)的槽，以形成支持部件26和27以及連接部件30和31，動態(tài)阻尼器28和29是通過諸如鉆石刀具之類的刀具將壓電陶瓷板切削成預(yù)定的長度來形成的。
支持部件26和27、動態(tài)阻尼器28和29、連接部件30和31以及連接在壓電陶瓷板23外側(cè)的固定部件32和33也可以分別制造，然后使用粘接劑或其它類似物質(zhì)將其粘貼到一起，形成一個整體的部件。
在固定部件32和33的一個主表面上，分別形在端電極34和35。為了使端電極34和35與電極24和25電連接，形成了跨越支持部件26和27、動態(tài)阻尼器28和29及連接部件30和31的導(dǎo)電連接件36和37。
在本實施例的壓電諧振器21中，為了在諧振部件22上強烈激發(fā)寬度擴張模式的振動，通過端電極34和35施加了一個交變電壓。寬度擴張模式振動的節(jié)點出現(xiàn)在壓電陶瓷板23的中點和兩個短邊23a及23b的中央部位。根據(jù)本實施例，支持部件26和27被連接到壓電陶瓷板23的兩個短邊23a和23b的中央部位，以便當(dāng)壓電陶瓷板嚴(yán)格按照所規(guī)定的矩形圖形制造時，幾乎沒有振動漏泄到支持部件26和27上。因此，諧振能量被可靠地束縛在支持部件26和27之間。
但是，如圖7A所示，用于形成支持部件26和27的槽有可能偏離正確的位置，導(dǎo)致壓電陶瓷板23偏離所需的矩形形狀。在這樣的情況下，振動能量將泄漏到支持部件26和27上，與圖1A和1B所示的壓電諧振器相類似。
然而，在本實施例的壓電諧振器21中，動態(tài)阻尼器28和29形成在支持部件26和27的另外兩端，從而由于動態(tài)阻尼現(xiàn)象，使泄漏的振動得到有效的抑制。因此，振動幾乎不會泄漏到位于動態(tài)阻尼器28和29外側(cè)的連接部件30和31以及固定部件32和33上。于是，能夠可靠地將諧振能量限制在動態(tài)阻尼器28和29之間。
圖8和9示出本實施例的壓電諧振器21的阻抗-頻率特性以及其經(jīng)過有限元方法分析所得的位移分布，其中壓電陶瓷板23的兩個短邊23a和23b被加工成具有如圖7A所示的偏差dx＝50μm。
由圖8和9可清楚地理解，諧振能量被可靠地限制在動態(tài)阻尼器28和29之間的部位，從而不引起任何波形的裂變。
圖8和9顯示了根據(jù)模擬有限元方法所得的結(jié)果。該結(jié)果的正確性將通過一個具體的實驗樣品來進行說明。
為了確認(rèn)動態(tài)阻尼器28和29的效果，使用鈦鋯酸鉛陶瓷作為壓電陶瓷來制備一個壓電諧振器21的樣品，其壓電陶瓷板23具有2.0mm長的短邊和2.8mm長的長邊，其支持部件26和27寬為0.6mm，長為0.8mm，其動態(tài)阻尼器28和29全長為0.9mm和寬為0.6mm，測量出該樣品的阻抗-頻率特性。為比較起見，按照上述類似指標(biāo)，但不具備動態(tài)阻尼器28和29，制備一個其形狀如圖1A和1B所示的壓電諧振器比較樣品，并測量其阻抗-頻率特性。
圖10和11分別表示不帶有動態(tài)阻尼器的壓電諧振器比較樣品以及本發(fā)明的樣品的阻抗-頻率特性。
從圖10和11可以清楚地看到，由于工藝精度的偏差，圖10所示的比較樣品的波形經(jīng)常出現(xiàn)裂變，而本發(fā)明的樣品的波形未出現(xiàn)任何裂變，如圖11所示。
圖12表示本發(fā)明第二實施例的能量束縛型壓電諧振器41。類似于第一實施例，該壓電諧振器41具有一個矩形的平板型壓電諧振部件42，用作振動元件。在壓電諧振部件42上，在壓電平板42a的上表面沿其長邊形成了一對諧振電極42b和42c。對壓電平板42a從諧振電極42b至諧振電極42c沿箭頭P方向進行極化。
因此，當(dāng)通過諧振電極42b和42c施加一個交流電壓時，壓電諧振部件42按照寬度擴張模式振動。在這種情況下，壓電諧振部件42平行于所加電場方向移動，從而壓電諧振器41利用了縱向壓電效應(yīng)。
在本實施例的壓電諧振器41中，支持部件46和47被連接到按照上述寬度擴張模式諧振的壓電諧振部件42的振動節(jié)點上，固定部件48和49分別連接到支持部件46和47的外端。參見圖12，標(biāo)號44a和45a代表導(dǎo)電元件，標(biāo)號50和51代表端電極。
從圖12的實施例可清楚理解，采用了寬度擴張模式的本諧振器不僅適用于利用橫向壓電效應(yīng)的諧振器，而且也適用于利用縱向壓電效應(yīng)的諧振器。
圖13所示為由圖7A和7B所示第一實施例中的壓電諧振器21構(gòu)成的芯片型壓電諧振元件的分解示意圖。
在該芯片型壓電諧振元件中，保護基體104和105分別通過矩形框架式隔離器102和103被粘貼到諧振板101的上下部位。
諧振板101是通過將隔離板106和107用粘接劑粘接到上述壓電諧振器21的側(cè)邊上而制成的。隔離板106和107在其內(nèi)側(cè)分別具有槽口106a和107a。槽口106a和107a用于限定允許壓電諧振器21的振動部件(即諧振部件22和動態(tài)阻尼器28和29)振動的空間。隔離板106和107由諸如氧化鋁之類的絕緣陶瓷或合成樹脂材料制成，其厚度與壓電諧振器21的厚度大致相當(dāng)。在本實施例中，隔離板106和107通過絕緣粘接到壓電諧振器21的固定部件32和33上。因此，壓電諧振器21的諧振部件22和動態(tài)阻尼器28和29被置于由隔離板106和107以及固定部件32和33所界定的矩形框形式的開口中。參照圖13，標(biāo)號108代表一個虛設(shè)電極。
由矩形框形粘接薄膜制成的隔離器102和103用于將諧振板101與保護基體104和105相互粘接起來。隔離器102和103分別具有開孔102a和103a。由于具有開孔102a和103a，在壓電諧振器21的上、下分別形成了允許壓電諧振器21的振動部件進行振動的空間。
隔離器102和103也可以省略，而在保護基體104的下底面和保護基體105的上表面涂上矩形框形的粘接劑，以便形成上述的允許振動的空間。
可以通過將圖13所示的諧振板101、隔離器102及103和保護基體104及105層層疊壓以制造出芯片形壓電諧振元件，外接電極形成在所得疊層的一對側(cè)面上。這種芯片型壓電諧振元件的外表與下面將要講到的圖17所示的芯片型壓電諧振元件相類似。
在上述芯片型壓電諧振元件中，壓電諧振器21通過一種絕緣粘接劑與隔離板106和107相粘接。因此，如果在圖13中箭頭A所示的粘接位置出現(xiàn)粘接失效，則密封性能被損壞。在此情形下，芯片型壓電諧振元件的性能，如抗?jié)裥跃徒档土恕?br> 下面結(jié)合圖14至17介紹一種能夠克服上述抗?jié)駟栴}的實施例。圖14是相應(yīng)于圖13的分解示意圖，以說明本發(fā)明第三實施例的一種芯片型壓電諧振元件。在圖14所示的芯片型壓電諧振元件中，一個矩形框式的壓電諧振器111取代了圖13中的壓電諧振器21和隔離板106及107。其它結(jié)構(gòu)，如隔離器102和103及保護基體104和105與圖13中的相似，因此相應(yīng)的說明被略去。
壓電諧振器111通過如圖15所示的單獨一塊壓電陶瓷板112制造。該壓電陶瓷板112是通過用一束激光或切削工藝將一塊矩形壓電陶瓷板刻蝕成圖15所示的圖形而獲得的。在該壓電陶瓷板112中，形成一個整體的部件有一個具有開口113a的矩形框式支持部件113，構(gòu)成諧振部件的壓電陶瓷板部分114，和構(gòu)成動態(tài)阻尼器的壓電陶瓷板部分115和116。類似于壓電諧振器21，在壓電陶瓷板112上形成有電極，從而得到了如圖16所示的壓電諧振器111。
換言之，壓電諧振器111相當(dāng)于這樣一種結(jié)構(gòu)，即圖13中所示的壓電諧振器21和隔離板106及107相互結(jié)合成一整體的結(jié)構(gòu)。因此，為省略相同的說明，壓電諧振器111中的動態(tài)阻尼器和電極被標(biāo)以與壓電諧振器21中相同的參考標(biāo)號。
圖14所示的壓電諧振器111由上述的整塊壓電陶瓷板112制成。盡管圖13所示的壓電諧振元件有可能因為箭頭A所示的粘接部位導(dǎo)致抗?jié)裥阅苁艿接绊?，但是，本實施例中的芯片式壓電諧振元件由于在諧振部件和動態(tài)阻尼器的側(cè)壁處不出現(xiàn)粘接部分，從而有效地改善了其抗?jié)裥阅堋?br> 圖17是通過層層疊壓圖14中的壓電諧振器111、隔離器102和103、以及保護基體104和105所得到的芯片式壓電諧振元件120的透視圖。在這種芯片式壓電諧振元件120中，形成了覆蓋通過各部件相互粘貼所獲得的疊層結(jié)構(gòu)121的一對端表面的外電極122和123。因此，類似于其它芯片式電子元件，芯片式壓電諧振元件120能夠以表面安裝方式裝在一塊印刷電路板上。
圖18示出了上述壓電諧振器111的一種改進型。參照圖18，壓電諧振器131具有一個矩形框架式支持部件132，以及與矩形框架式支持部件132結(jié)合為一體的壓電諧振部件133。壓電諧振部件133是用與形成圖12所示的壓電諧振器41類似的方法形成的。因此，例如諧振部件等與壓電諧振器41中的部件相同的部件將標(biāo)以相同的參考標(biāo)號。
在諧振器131中，由于矩形框架式支持部件132與壓電諧振部件133結(jié)合為一體，類似于圖16所示的壓電諧振器111，由該壓電諧振器131形成的芯片式壓電諧振元件的抗?jié)裥砸材軌蛴行У馗倪M。
在上述所有實施例中，一個采用寬度擴張模式的單片諧振部件被形成在壓電諧振器中。但是，本發(fā)明也適用于具有一組采用寬度擴張模式的諧振部件的壓電諧振器。圖19A和19B分別是這類壓電諧振器141的平面示意圖，和表示穿過壓電陶瓷板底面的電極圖形的典型平面示意圖。
適合于形成雙振蕩型壓電濾波器的壓電諧振器141具有采用寬度擴張振動模式的第一和第二諧振部件142和143。諧振部件142和143是采用沿其厚度均勻極化的矩形壓電陶瓷板形成的，電極142a和143a被設(shè)置在矩形壓電陶瓷板的一個主表面上，以形成諧振電極，電極142b和143b位于底面上，用來作為地電極。
第一和第二諧振部件142和143被分別以寬度擴張振動模式激勵，其振動的節(jié)點通過一個連接件144被相互連接在一起。在底面上，通過在連接件144底面上形成的一個導(dǎo)電連接部件將電極142b和143b相互連接在一起。因此，通過采用電極142a或143a作為輸入或輸出電極，底面電極142b和143b作為地電極，可以制成一個對稱振蕩的或非對稱振蕩的雙振蕩型壓電濾波器。
本實施例的特點在于使用了兩個壓電諧振部件142和143，而其它特點與壓電諧振器21相類似。亦即，通過振動傳遞部件以彎曲模式諧振的動態(tài)阻尼器145和146被形成在壓電諧振部件142和143的外側(cè)，從而使動態(tài)阻尼器145和146的外端通過連接桿與一個矩形框架式支持部件147相連接。因此，第一和第二壓電諧振器142和143等被設(shè)置在矩形框架形支持部件147的開口147a之內(nèi)。
設(shè)置在開口147a內(nèi)的第一和第二壓電諧振部件142和143等是與支持部件147整體形成的。也就是說，一個整塊的壓電陶瓷板被切削或刻蝕成具有圖19A和19B所示平面形狀的整體部件。
雖然上述每一實施例都使用壓電陶瓷板作為制作諧振部件的材料，但是任何一種表現(xiàn)出壓電特性的材料都可使用，例如，壓電單晶體，如LiTaO3，LiNbO3等，或者具有壓電特性的聚合物也可以使用。
此外，諧振部件或諧振器也可由復(fù)合材料制造，其中一層壓電層形成在不具有壓電特性的金屬板或半導(dǎo)體平板上。
雖然上面詳細(xì)說明和畫出了本發(fā)明，但應(yīng)該想到，這種方式是為了說明和舉例，而不是去進行限制，本發(fā)明的內(nèi)涵和范圍將僅通過權(quán)利要求進行限定。
權(quán)利要求
1.一種采用寬度擴張模式的諧振器，包括一個采取矩形板的寬度擴張模式的諧振部件；一個其一端與所說的諧振部件的節(jié)點相連接的支持部件；一個與所說的支持部件的另一端相連接的動態(tài)阻尼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的諧振器，其中的諧振部件是由一塊壓電陶瓷或壓電晶體矩形壓電板制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的諧振器，還包括一個連接部件，其一端與阻尼器的與支持部件相連接的一端相對的另一端相連接，還包括一個固定部件，與連接部件的另一端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的諧振器，其中的諧振部件、支持部件、動態(tài)阻尼器、連接部件和固定部件都由一整體件形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所說的諧振器，其中的諧振部件、支持部件、動態(tài)阻尼器、連接部件和固定部件是由分立部件形成的，所述諧振器、支持部件、動態(tài)阻尼器、連接部件和固定部件被粘接在一起形成整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的諧振器，在諧振部件上至少形成兩個電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說的諧振器，所說的支持部件、動態(tài)阻尼器、連接部件和固定部件分別在諧振部件的每一側(cè)形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所說的諧振器，還包括一對在一對固定部件的同一主表面上形成的端電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所說的諧振器，其中位于固定部件上的端電極與至少兩個在壓電板上形成的電極相導(dǎo)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所說的諧振器，其中的諧振部件為采用了具有沿其厚度方向極化的壓電板的縱向壓力特性的壓力諧振部件，在壓電板的兩個主表面上至少形成兩個電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所說的諧振器，其中的諧振部件包括一個沿著與其厚度方向垂直的方向極化的壓電板，第一和第二電極設(shè)置在壓電板的一個主表面之上，其間相距一定距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的諧振器，其中支持部件和動態(tài)阻尼器在諧振部件的每一側(cè)形成，諧振器還包括一個連接部件，其一端與每個動態(tài)阻尼器的連接于支持部件的一側(cè)相對的另一側(cè)連接，以及一個與連接部件的另一端相連接的固定部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所說的諧振器，還包括在一對固定部件的同一主表面上形成的第一和第二端電極，所說的第一和第二端電極分別與第一和第二電極導(dǎo)通。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所說的諧振器，還包括設(shè)置在固定部件的側(cè)面并與其相粘接的第一和第二隔離板，用于形成一個包圍諧振部件和動態(tài)阻尼器的矩形存放空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所說的諧振器，其中第一及第二隔離板和固定部件由同一個部件形成，其中諧振部件和動態(tài)阻尼器設(shè)置于具有開口的矩形框架型支持部件的開口之內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所說的諧振器，被制成一種芯片型壓電諧振元件，還包括疊壓在由壓電諧振器和隔離板構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)的上下部位的第一和第二保護基體，以及分別位于諧振部件和動態(tài)阻尼器上下方的、用于形成一個允許壓電諧振器的諧振部件和動態(tài)阻尼器振動的空間的振動空間形成器件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所說的諧振器，其中的振動空間形成器件是矩形框架型隔離板。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所說的諧振器，被制成一種芯片型壓電諧振元件，還包括疊壓在由壓電諧振器和隔離板構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)的上下部位的第一和第二保護基體，以及分別位于諧振部件和動態(tài)阻尼器上下方的、用于形成一個允許壓電諧振器的諧振部件和運態(tài)阻尼器振動的空間的振動空間形成器件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所說的諧振器，其中的振動空間形成器件是矩形框架型隔離板。
全文摘要
一種采取寬度擴張模式振動的壓電諧振器(21)，它由與包含一個矩形壓電陶瓷板(23)的寬度擴張型壓電諧振部件(22)的節(jié)點相連接的支持部件(26、27)、形成在其兩個表面上的電極(24、25)、以及分別位于支持部位(26、27)的另外兩端的連接動態(tài)阻尼器(28、29)組成。
文檔編號H04N5/44GK1109659SQ9410555
公開日1995年10月4日 申請日期1994年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月14日
發(fā)明者開田弘明 申請人:株式會社村田制作所