專利名稱：壓電諧振器和含有壓電諧振器的梯型濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彎曲振動(dòng)的壓電諧振器和包括有這樣壓電諧振器的梯型濾波器。
背景技術(shù)：
在具體用于kHz頻帶或用于100kHz到1MHz頻帶的壓電諧振器中，利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器為人們所熟知。在利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器中，一邊長(zhǎng)度Ls與諧振頻率fr的乘積是常數(shù)，并且定義為As＝Ls x fr其中，As是常數(shù)(與頻率相關(guān)的常數(shù))，并且As≌2100kHz·mm。例如，為了在AM收音機(jī)中獲得具有諧振頻率為fr＝455kHz的諧振器，邊長(zhǎng)Ls變?yōu)?.62mm。
近年，對(duì)設(shè)備的小型化的需求日益增加，并且需要更小尺寸和更薄的電子部件。在這種情況下，就很難再使用如上所述邊長(zhǎng)為5mm的電子部件。而且，在梯型濾波器中，衰減值取決于并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器之間的電容比。就是說(shuō)，為了獲得更高的衰減值，并聯(lián)諧振器端之間的電容可能增加，而串聯(lián)諧振器端之間的電容可能減小。然而，當(dāng)并聯(lián)諧振器端之間的電容增加時(shí)，其壓電基片的厚度不可避免地要減小，并且相應(yīng)的機(jī)械強(qiáng)度就會(huì)降低，厚度范圍也因而受到限制。
考慮到這種情況，本發(fā)明提出了一種依次層壓4層或更多層的電極層和三層或更多層的壓電層的壓電諧振器，至少有兩層壓電層在厚度方向上極化，并且上述的電極層相互連接，這樣，在壓電層的一部分中，在與壓電層極化方向相同的方向上產(chǎn)生了電場(chǎng)，并且在別的壓電層的一部分中，在與壓電層極化方向相反的方向上產(chǎn)生了電場(chǎng)(日本專利申請(qǐng)?zhí)?1-294491)。
在這個(gè)壓電諧振器中，因?yàn)闃O化方向和電場(chǎng)方向相同的壓電層在二維方向收縮，并且極化方向和電場(chǎng)方向相反的壓電層擴(kuò)展，在整個(gè)壓電諧振器中產(chǎn)生了彎曲振動(dòng)。在這種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器中，當(dāng)具有相同諧振頻率時(shí)，其尺寸與利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器相比，可以減小更多。而且，因?yàn)樘峁┝?層或更多層，可以分別在電極層之間產(chǎn)生電容，并且在終端之間的總電容可以增加。而且，層壓了壓電層，并且因此，即使如果每個(gè)壓電層都很薄，也可以達(dá)到具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
然而，在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電諧振器中，因?yàn)檩敵鲭姌O和輸入電極分別放置在主表面頂部和底部，當(dāng)壓電諧振器放置在電路板或基片上時(shí)，在一個(gè)主表面上的電極與電路板上的電極相連之后，別的主表面上的電極必須通過(guò)絲焊或使用端子等方法與板上另外的電極相連，因而很難建立連接。就是說(shuō)，上述的壓電諧振器并不是按照能通過(guò)頂部或底部主表面獲得電氣特性的方法來(lái)構(gòu)造，很難對(duì)該壓電諧振器進(jìn)行表面安裝。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供了一種能夠在頂部或底部主表面取得電氣特性，并且適合表面安裝的小尺寸壓電諧振器，并且提供了包括該壓電諧振器的梯型濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，一種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器包括交替層壓的3層或更多層的電極層和兩層或更多層的壓電層、在層壓壓電層的端面上提供的第一和第二端面電極、用于將沒有與第一和第二端面電極相連的電極層和第一和第二端面電極絕緣的凹部、在沒有與第一和第二端面電極相連的電極層的周圍部分所提供的凹部、最外層電極層表面上提供的絕緣層，和絕緣層外表面提供的與第一和第二端面電極分別相連的第一和第二外部電極。至少壓電層的第一和第二層在厚度方向極化，并且第一和第二端面電極與電極層相連，使至少在壓電層的第一層中，至少在壓電層的第一層的極化方向相同方向上產(chǎn)生電場(chǎng)，并且至少在壓電層的第二層中，在壓電層的第二層的極化方向相反方向上產(chǎn)生電場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例，利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器包括交替層壓的3層或更多的電極層和2層或更多的壓電層、在層壓壓電層的端面上提供的第一和第二端面電極、由電極層最外層的周圍部分提供的與第一端面電極絕緣的凹部、由凹部提供的與第一端面電極相連的第一外部電極、由別的最外電極層的周圍部分提供的與第二端面電極絕緣的凹部，和由該凹部提供的與第二端面電極相連的第二外電極。至少壓電層的二層在厚度方向極化，并且第一和第二端面電極與電極層相連，使得至少在壓電層的第一層中，在壓電層的第一層的極化方向相同方向上產(chǎn)生電場(chǎng)，并且至少在壓電層的第二層中，在壓電層第二層的極化方向相反方向上產(chǎn)生電場(chǎng)。
關(guān)于本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例，因?yàn)闃O化方向和電場(chǎng)方向相同的壓電層在二維方向收縮，并且極化方向和電場(chǎng)方向相反的壓電層擴(kuò)展，在整個(gè)壓電諧振器中產(chǎn)生了彎曲振動(dòng)。在這種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器中，當(dāng)具有相同諧振頻率時(shí)，其尺寸與利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器相比，可以減小更多。例如，為了獲得具有諧振頻率為fr＝455Hz的諧振器，利用擴(kuò)展振動(dòng)的諧振器的邊長(zhǎng)Ls大約為4.62mm，但在利用彎曲振動(dòng)的諧振器中，當(dāng)諧振器的厚度約為0.2mm時(shí)，邊長(zhǎng)可以制為大約1.2mm。而且，第一和第二端面電極與電極層連接，在最外層電極層的表面上提供了絕緣層，并且在絕緣層的外層表面上提供了與第一和第二端面電極相連的第一和第二外部電極，因而，能夠在壓電諧振器的頂部或底部主表面取得電氣特性。就是說(shuō)，壓電諧振器可以很容易按照表面安裝型部件構(gòu)造。
當(dāng)電極層通過(guò)端面電極相互連接時(shí)，需要交替將電極層與一端面電極連接，并使得電極層交替與端面電極絕緣。為了使電極層與端面電極絕緣，絕緣體可以添加在端面電極和電極層之間，但因此，這將迫使絕緣體只能提供在很狹窄的空間中，制造過(guò)程將變得復(fù)雜，并且增加了成本。這樣，當(dāng)電極層在壓電層上形成時(shí)，通過(guò)預(yù)先形成凹部，電極層可以很容易與端面電極絕緣，并且制造過(guò)程也變得簡(jiǎn)單。
根據(jù)本發(fā)明不同的較佳實(shí)施例，我們期望壓電層和絕緣層具有實(shí)質(zhì)上的正方形，第一和第二端面電極實(shí)際上放置在壓電層的四邊的中間，并且第一和第二外部電極實(shí)際放置在絕緣層中間。在利用彎曲振動(dòng)的實(shí)際矩形壓電諧振器，存在有較長(zhǎng)邊和較短邊振動(dòng)，但當(dāng)形狀實(shí)際上近似于方形配置時(shí)，較短邊和較長(zhǎng)邊的頻率相互接近，而當(dāng)形狀實(shí)際上最終成為方形時(shí)，兩個(gè)頻率就相互一致，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。在彎曲振動(dòng)中，節(jié)點(diǎn)位于四邊內(nèi)接圓周附近。因此，當(dāng)端面電極和外部電極放置在節(jié)點(diǎn)和四邊接觸點(diǎn)的附近時(shí)，就是在說(shuō)實(shí)際上在四邊的中心，并且外部電極放置在電路板或別的基片上的情況下，安裝時(shí)彎曲振動(dòng)沒有減弱，并且達(dá)到了優(yōu)異的性能。根據(jù)本發(fā)明的不同較佳實(shí)施例，通過(guò)在彎曲振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)附近形成外部電極，可以達(dá)到優(yōu)異的性能。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，壓電層可能實(shí)質(zhì)上是方形，并且第一和第二端面電極可能放置在壓電層的拐角部分。當(dāng)拐角部分提供端面電極時(shí)，也可在拐角部分提供外側(cè)和內(nèi)側(cè)電極層的凹部。在利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器中，電氣特性(Δf)受到電極形狀的影響。因此，通過(guò)在拐角部分形成端面電極，就可以得到對(duì)電氣特性沒有影響的壓電諧振器。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，電極層的凹部可能沿電極層周圍部分形成帶狀。在提供帶狀凹部的情況下，當(dāng)形成電極層時(shí)，足以對(duì)準(zhǔn)拐角部分，并且在長(zhǎng)度和寬度方向的位移可以忽略。因此，當(dāng)壓層壓電層時(shí)，電極層可以很容易地定位。
根據(jù)本發(fā)明的不同較佳實(shí)施例，壓電層可能實(shí)質(zhì)上形成方形，并且可能在壓電層的相對(duì)面提供第一和第二端面電極。在這種情況下，在相對(duì)面提供用于輸入和輸出目的的外部電極，并且當(dāng)安裝在電路板或別的基片時(shí)，足以在兩個(gè)位置提供電極焊盤。在壓電層相鄰面上提供第一和第二端面電極的情況下，這意味著在相鄰面上提供了用于輸入和輸出目的的外部電極，因而，需要在電路板的4個(gè)位置上提供電極焊盤。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，最外層電極層通常作為一個(gè)外部電極，并且另一個(gè)外部電極放置在其凹部?jī)?nèi)，這時(shí)不用任何絕緣層，可以實(shí)現(xiàn)和本發(fā)明第一較佳實(shí)施例相同的操作，就是說(shuō)，可以從任何一個(gè)主表面取得電氣特性。
根據(jù)本發(fā)明的不同較佳實(shí)施例，我們期望在層壓壓電層的端面中提供沿厚度方向延伸的凹槽，并且通過(guò)使用放置在凹槽內(nèi)表面上的電極來(lái)構(gòu)造端面電極。凹槽和它們的內(nèi)表面電極能方便地配置成提供母板狀態(tài)下通過(guò)層壓壓電層的通孔。在它的內(nèi)部形成電極膜，并且在通孔處切割層壓的壓電層。此外，因?yàn)楫?dāng)電極層在壓電層的表面上形成時(shí)，內(nèi)表面電極也能同時(shí)形成，就不需要用于形成端面電極的特定處理，因而，制造過(guò)程大為簡(jiǎn)化。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，具有優(yōu)異濾波性能的小尺寸梯型濾波器可以通過(guò)提供利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器來(lái)規(guī)定梯型濾波器中的并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器來(lái)獲得。在梯型濾波器的情況下，為了獲得高衰減值，經(jīng)常使用多個(gè)串聯(lián)諧振器和多個(gè)并聯(lián)諧振器。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的小尺寸壓電諧振器作為串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器使用時(shí)，就可以在整體上實(shí)現(xiàn)具有小尺寸的梯型濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的不同較佳實(shí)施例，我們期望通過(guò)使用比串聯(lián)諧振器中的壓電諧振器具有更多壓電層的壓電諧振器來(lái)構(gòu)成并聯(lián)諧振器。梯型濾波器中的衰減值由并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器之間的電容比確定。在根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的壓電諧振器中，端子之間的電容可以通過(guò)增加壓電層的數(shù)量來(lái)任意增加。當(dāng)使用具有更多壓電層的壓電諧振器來(lái)構(gòu)成并聯(lián)諧振器時(shí)，并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器之間的電容比可以無(wú)限制增加，因而，濾波器的衰減值可以無(wú)限制增加。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，我們期望利用彎曲振動(dòng)的并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器安裝在形成輸入電極、輸出電極、接地電極和連接電極圖案的電路板上的平面中，并且在電路板上固定有蓋，來(lái)覆蓋并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器。因?yàn)殡姎馓匦钥梢詮娜我庖粋€(gè)頂部和底部主表面取得，根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的壓電諧振器可以配置在電路板上的平面中，并且到電路板的電氣連接可以簡(jiǎn)化。本發(fā)明其他的特征、要素、特性和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述的較佳實(shí)施例中顯現(xiàn)出來(lái)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第一較佳實(shí)施例的透視圖；圖2是如圖1所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖3是圖1沿X-X線的剖視圖；圖4示出如圖1所示的壓電諧振器的節(jié)點(diǎn)和位移；圖5A到5C示出如圖1所示的壓電諧振器的支撐方法；圖6是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第二較佳實(shí)施例的透視圖；圖7是如圖6所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第三較佳實(shí)施例的透視圖；圖9是如圖8所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第四較佳實(shí)施例的透視圖；圖11是如圖10所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第五較佳實(shí)施例的透視圖；圖13是如圖12所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖14是采用與圖3中相同方式剖示的圖12所示的壓電諧振器截面圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第六較佳實(shí)施例的透視圖；圖16是如圖15所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第七較佳實(shí)施例的透視圖；圖18是如圖17所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖19是采用與圖3中相同方式剖示的圖17所示的壓電諧振器截面圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第八較佳實(shí)施例的透視圖；圖21是如圖20所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第九較佳實(shí)施例的透視圖；
圖23是如圖22所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第十較佳實(shí)施例的透視圖；圖25是如圖24所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第十一較佳實(shí)施例的透視圖；圖27是如圖26所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖28是采用與圖3中相同方式剖示的圖26所示的壓電諧振器截面圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器第十二較佳實(shí)施例的透視圖；圖30是如圖29所示的壓電諧振器的分解透視圖；圖31是使用根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)較佳實(shí)施例的壓電諧振器的梯型濾波器的分解透視圖；圖32是如圖31所示梯型濾波器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1到3示出根據(jù)本發(fā)明壓電諧振器的第一較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器A是一種比較適合在頻帶為100kHz到1MHz中使用的陶瓷諧振器。在壓電諧振器A中，兩個(gè)實(shí)質(zhì)上是方形的壓電層1和2將內(nèi)部電極3夾在中間層壓，表面電極4和5放置在層壓的壓電層1和2的頂部和底部主表面上，還疊置最外側(cè)的實(shí)質(zhì)上方形的絕緣層6和7。絕緣層6和7可能通過(guò)使用，例如具有無(wú)壓電特性的材料如氧化鋁陶瓷，或其他合適的材料，以及具有壓電特性但沒有極化的材料如壓電陶瓷、樹脂材料或其他合適的材料來(lái)構(gòu)成。
兩個(gè)壓電層1和2在彼此相對(duì)的方向極化，該方向如圖3中實(shí)線箭頭所示。而且，極化的方向并不局限于如圖3所示的內(nèi)向，而可能是外向。4個(gè)端面電極8a、8b、8c和8d最好放置在層壓壓電層1和2以及絕緣層6和7的端面上，特別是在4條邊的每條中間部分上。相對(duì)的端面電極8a和8c與頂部表面的表面電極4相連，并且與內(nèi)部電極3和底部表面的表面電極5絕緣。而且，相對(duì)端面電極8b和8d與底部表面的表面電極5相連，并且與內(nèi)部電極3和頂部表面的表面電極4絕緣。因?yàn)檫@樣，凹部3a到3d形成于內(nèi)部電極3四邊中每一條邊的中間位置，凹部4a和4b形成于頂部表面電極4的兩個(gè)相對(duì)邊的中間，并且凹部5a和5b在底部表面電極5上與凹部4a和4b形成于其上的邊不相同的邊上形成。內(nèi)部電極3用于壓電層1和2的極化，并且當(dāng)被振動(dòng)時(shí)，作為沒有和端面電極8a、8b、8c和8d相連的浮動(dòng)電極的功能來(lái)使用。
延伸到絕緣層表面的外部電極9a、9b、9c和9d放置在端面電極8a、8b、8c和8d的兩端。這些外部電極定位在絕緣層6和7四邊中每條邊的中間。上述壓電諧振器的電氣特性可以從外部電極9a、9b、9c和9d中獲得。因?yàn)轫敳亢偷撞恐鞅砻娑继峁┝送獠侩姌O9a到9d，電氣特性可以從頂部或底部主表面來(lái)獲得。
在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電諧振器中，當(dāng)負(fù)電位施加在外部電極9a，而正電位施加在另一個(gè)外部電極9b時(shí)，在兩個(gè)壓電層1和2中就產(chǎn)生同方向的電場(chǎng)，如圖3中虛線箭頭所示。另一方面，因?yàn)閴弘妼?和2中的極化方向是相對(duì)的，因此在一個(gè)壓電層1中，電場(chǎng)的極化和電場(chǎng)方向是相反的，而在另一個(gè)壓電層2中，電場(chǎng)的極化和電場(chǎng)方向是相同的。電場(chǎng)的極化和電場(chǎng)方向是相同的壓電層2在二維方向收縮，電場(chǎng)的極化和電場(chǎng)方向是相反的壓電層1則擴(kuò)展，因此，整個(gè)壓電諧振器A彎曲，從而會(huì)向上凸出。當(dāng)電場(chǎng)的方向反向時(shí)，壓電諧振器A在相反方向上彎曲。因此，當(dāng)在外部電極9a和9b、或9c和9d之間施加AC電場(chǎng)時(shí)，就在壓電諧振器A中產(chǎn)生固定頻率的彎曲振動(dòng)。
上述壓電諧振器A可以用簡(jiǎn)單的方法制造，如在母板上的壓電層1和2以及絕緣層6和7與電極3、4和5相互夾層層壓之后，壓電層1和2通過(guò)在內(nèi)部電極3和表面電極4和5之間施加高電壓進(jìn)行極化，層壓的母板切割成實(shí)質(zhì)上為方形，并且端面電極8a到8d形成在每個(gè)端面上，因而大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn)率很高。具體而言，在母板的狀態(tài)下預(yù)先在壓電層1和2上形成具有凹部3a到3d、4a、4b、5a和5b的電極3、4和5，并且在疊置壓電層1和2后，在壓電層1和2的切面上形成端面電極8a到8d，然后，電極4和5可以有選擇地與端面電極8a到8d相連。
當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的壓電諧振器安裝在電路板或其他基片上時(shí)，外部電極9a、9b、9c和9d焊接到電路板的電極上。壓電諧振器A的節(jié)點(diǎn)N組成大致與四邊內(nèi)接的圓，如圖4(a)中虛線所示。因而，當(dāng)外部電極9a、9b、9c和9d放置在這些節(jié)點(diǎn)N上時(shí)，在安裝狀態(tài)下，振動(dòng)的阻尼減小，獲得了優(yōu)異的特性。圖4的(b)部分展示了當(dāng)壓電諧振器A彎曲而造成凸出時(shí)的狀態(tài)，并且當(dāng)電場(chǎng)反向時(shí)，它就向相反方向彎曲。
如上所述，因?yàn)閴弘娭C振器A的節(jié)點(diǎn)N組成大致與四邊內(nèi)接的圓，當(dāng)在電路板或其他基片上安裝壓電諧振器時(shí)，存在如圖5A所示的支撐四邊中間部分的方法、如圖5B所示的支撐對(duì)角線上的點(diǎn)的方法、如圖5C所示的支撐環(huán)形部分的方法等。S代表支撐點(diǎn)。在這種情況下，與如圖5C所示的支撐環(huán)形部分的方法相比較，則如圖5A和5B所示的支撐點(diǎn)的方法表明元件的振動(dòng)阻尼小。而且，在支撐點(diǎn)的方法之間，如圖5A所示的支撐邊中間部分的方法表明在節(jié)點(diǎn)N周圍有較少的位移，并且比如圖5B所示的支撐對(duì)角線上的點(diǎn)的方法有更小的阻尼。因而，如圖5A所示在四邊中間部分提供外部電極9a、9b、9c和9d的方法是最有效地減小振動(dòng)阻尼的方法。
圖6和7示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第二較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器B具有兩個(gè)與壓電諧振器A相似的壓電層，使用與壓電諧振器A中相似元件相同的參考號(hào)，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器B中，在頂部表面上的表面電極4的凹部4c和4d以及在底部表面上的表面電極5的凹部5c和5d最好具有分別沿電極4和5的相對(duì)邊部分的實(shí)質(zhì)上帶形。當(dāng)帶形凹部4c和4d，以及5c和5d以這種方式構(gòu)成時(shí)，因?yàn)榘疾垦由旆较虻奈灰瓶梢院雎?，?dāng)壓電層1和2層壓時(shí)，可以很容易使電極4和5對(duì)齊。
圖8和9示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第三較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器C具有兩個(gè)與壓電諧振器A相似的壓電層，使用與壓電諧振器A中相似元件相同的參考號(hào)，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器C中，在頂部表面上的表面電極4的凹部4e和4f以及在底部表面上的表面電極5的凹部5e和5f最好具有分別沿電極4和5的相鄰邊部分的實(shí)質(zhì)上為L(zhǎng)狀的帶形。凹部4e和4f和凹部5e和5f沿電極4和5彼此不同的邊排列。在這種情況下，相鄰邊的外部電極9a和9d通過(guò)表面電極4和端面電極8a和8d相互連接，并且，外部電極9b和9c通過(guò)表面電極5和端面電極8b和8c相互連接。因此，當(dāng)在外部電極9a和9d，或9b和9c之間施加AC電場(chǎng)時(shí)，在壓電諧振器C中就產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。
圖10和11示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第四較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器D具有兩個(gè)與壓電諧振器A相似的壓電層，使用與壓電諧振器A中相似元件相同的參考號(hào)，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器D中，凹部3e、3f、3g和3h形成在內(nèi)部電極3的四個(gè)角上，兩個(gè)凹部4g和4h形成在頂部表面電極4的兩個(gè)相對(duì)角處，而兩個(gè)凹部5g和5h形成在頂部表面電極5的兩個(gè)相對(duì)角處。凹部4g和4h以及凹部5g和5h形成于不同的角部分。在這種情況下，對(duì)應(yīng)于凹部的端面電極8a到8d也進(jìn)行了設(shè)置，以便延伸在壓電層1和2以及絕緣層6和7中每個(gè)角的兩個(gè)端面上。這樣，與端面電極8a到8d相連的外部電極9a到9d從絕緣層6和7表面上4個(gè)角部分向圖5所示的節(jié)點(diǎn)作對(duì)角線上的延伸。在這個(gè)較佳實(shí)施例中，因?yàn)榘疾?g和4h以及5g和5h位于對(duì)彎曲振動(dòng)沒有影響的位置(角部分)，就有效提高了電氣特性(例如Δf增加)。
圖12到14示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第五較佳實(shí)施例。這個(gè)較佳壓電諧振器E具有兩個(gè)以根據(jù)第一較佳實(shí)施例的壓電諧振器A的相同方法形成的壓電層，但不包括最外層絕緣層。在壓電諧振器E中，兩個(gè)壓電層1和2以壓電諧振器A中所使用相同方法來(lái)彼此相對(duì)極化，如圖14中實(shí)線箭頭所示。而且，極化的方向不局限于圖14中所示的內(nèi)向，也可以是外向。
在這個(gè)較佳實(shí)施例中，外部電極9a和9c僅放置在端面電極8a到8d的相對(duì)兩邊的相對(duì)兩個(gè)端面電極8a和8c中下部端面，外部電極9b和9d僅放置在另外相對(duì)側(cè)的另外兩個(gè)相對(duì)端面電極的上部端面。這樣，在底部表面電極5的凹部5a和5b的位置提供了外部電極9a和9c，并且，在頂部表面電極4的凹部4a和4b的位置提供了外部電極9b和9d。在上述的壓電諧振器E中，頂部和底部的表面電極4和5也作為外部電極使用。因而，壓電諧振器E的電氣特性可以在外部電極9b或9d和頂部表面上的表面電極4之間，以及在外部電極9a或9c和底部表面上的底端電極5之間獲得。
圖15和16示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第六較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器F具有兩個(gè)與壓電諧振器A相似的壓電層，但不包括最外層絕緣層。在壓電諧振器F中，在層壓壓電層1和2的端面上的厚度方向提供凹槽1a到1d以及2a到2d，并且端面電極包括放置在凹槽內(nèi)側(cè)表面上的電極8e到8h。內(nèi)側(cè)表面電極8e到8h的兩個(gè)相對(duì)內(nèi)側(cè)表面電極8e和8g的較低端部分，與放置在底部電極5的凹部5a和5b中的外部電極9e和9g相連，并且另兩個(gè)相對(duì)內(nèi)部表面電極8f和8h的較高端部分與放置在頂部電極4的凹部4a和4b中的外部電極9f和9h相連。在這樣的較佳實(shí)施例中，凹槽1a到1d以及2a到2d可以很容易形成使母板狀態(tài)下在層壓壓電層1和2中形成通孔，并且通孔被分為兩個(gè)部分。而且，因?yàn)楫?dāng)頂部和底部電極4和5形成時(shí)，內(nèi)側(cè)表面電極8e到8h也可以同時(shí)形成，就帶來(lái)了制造過(guò)程大為簡(jiǎn)化的好處。
圖17到19示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第七較佳實(shí)施例。在這個(gè)壓電諧振器G中，3層實(shí)質(zhì)上是方形的壓電層10、11和12與內(nèi)部電極13和14夾層層壓在一起，在層壓外側(cè)壓電層10和12的頂部和底部主表面上都分別放置有表面電極15和16，并且實(shí)質(zhì)上是方形的絕緣層17和18層壓為最外層。
上述3層壓電層的中間壓電層11沒有極化，并且在它兩側(cè)的壓電層10和12在厚度方向的彼此相對(duì)方向上進(jìn)行極化，如圖19中實(shí)線箭頭所示。而且，極化的方向并不局限于如圖19所述的內(nèi)向，也可以是外向。4個(gè)端面電極19a、19b、19c和19d放置在層壓壓電層10、11和12的端面以及絕緣層17和18上，特別是在4邊的中間部分。處于相對(duì)位置的端面電極19a和19e與內(nèi)部電極14和頂部表面電極15相連，并且處于相對(duì)位置的端面電極19b和19d與內(nèi)部電極13和底部表面電極16相連。為了使得端面電極19a和19c與內(nèi)部電極13和底部表面電極16絕緣，凹部13a和13b以及16a和16b放置在內(nèi)部電極13和表面電極16的兩個(gè)相對(duì)邊的中間，并且為了使得端面電極19b和19d與內(nèi)部電極14和頂部表面電極15絕緣，凹部14a和14b以及15a和15b放置在內(nèi)部電極14和表面電極15的兩個(gè)相對(duì)邊的中間。
在絕緣層17和18的表面上延伸的外部電極20a、20b、20c和20d放置在端面電極19a、19b、19c和19d的頂端和底端。這些外部電極定位在絕緣層17和18四邊的中間。上述壓電諧振器G的電氣特性可以從外部電極20a、20b、20c和20d中獲得。
在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電諧振器G中，當(dāng)負(fù)電位施加在外部電極20a或20c上，而正電位施加在另一個(gè)外部電極20b或20d上時(shí)，在兩個(gè)壓電層10和12中就產(chǎn)生同方向的電場(chǎng)，如圖19中虛線箭頭所示。因?yàn)閴弘妼?0和12中的極化方向是相對(duì)的，因此在一個(gè)壓電層10中，極化方向和電場(chǎng)方向變成相反的，而在另一個(gè)壓電層12中，極化的方向和電場(chǎng)方向是相同的。極化和電場(chǎng)方向是相同的壓電層12在二維方向收縮，極化方向和電場(chǎng)方向是相反的壓電層10則相互擴(kuò)展，因此，整個(gè)壓電諧振器G彎曲，從而向上凸出。當(dāng)電場(chǎng)的方向反向時(shí)，壓電諧振器G在相反方向上彎曲。因此，當(dāng)在外部電極20a和20b、或20c和20d之間施加AC電場(chǎng)時(shí)，就在壓電諧振器G中產(chǎn)生固定頻率的彎曲振動(dòng)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的壓電諧振器G中，因?yàn)槿龑訅弘妼?0、11和12是層壓的，所以當(dāng)與利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器比較時(shí)，端面之間的電容量相對(duì)是大大增加。就是說(shuō)，在具有三層結(jié)構(gòu)的壓電諧振器G中，假設(shè)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)b，壓電層10、11和12的介電常數(shù)為ε，并且壓電層10、11和12的厚度分別為t1、t2和t3，則端面之間的電容量定義為Cb＝(ε·ε0·Lb2)(1/t1+1/t2+1/t3)其中ε0是真空中的介電常數(shù)。這里電極凹部面積被忽略。現(xiàn)在，在利用擴(kuò)展振動(dòng)的一層壓電諧振器中，其中的壓電材料是相同的(ε值相同)，尺寸相同(Lb＝Ls)，厚度相同(t1+t2+t3＝t)，端面之間的電容量(Cs)定義為Cs＝(ε·ε0·Lb2)/t假設(shè)每層壓電層10、11和12的厚度等于(t1＝t2＝t3＝t)，利用彎曲振動(dòng)的三層壓電諧振器G的端面之間的電容量(Cb)定義為Cb＝(ε·ε0·Lb2)/(9/t)＝9Cs因此，在利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器G中，端面之間的電容量是由同種材料、同樣尺寸和同樣厚度的利用擴(kuò)展振動(dòng)所獲得的電容量的9倍。這樣，當(dāng)壓電諧振器G作為梯型濾波器中的并聯(lián)諧振器使用時(shí)，就有可能增加由并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器之間的電容比確定的衰減值，并獲得更加寬的濾波特性。
在利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器中，當(dāng)一邊長(zhǎng)度Lb的平方和諧振頻率fr的乘積除以諧振器厚度t時(shí)的值是常數(shù)，并且定義為A＝(fr X Lb2)/t這里，A是常數(shù)(頻率相關(guān)常數(shù))，而A＝3400kHz·mm。為了獲得具有諧振頻率fr＝455kHz的諧振器，在擴(kuò)展振動(dòng)的諧振器中邊長(zhǎng)變?yōu)長(zhǎng)s＝4.62mm，而另一方面，當(dāng)彎曲振動(dòng)的諧振器中的諧振器厚度t為0.2mm時(shí)，邊長(zhǎng)變成Lb＝1.22mm。因此，元件的尺寸可以大大減小。
圖20和21示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第八較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器H具有3層與壓電諧振器G相似的壓電層，使用與壓電諧振器G中表示相似元件的相同參考號(hào)，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器H中，內(nèi)部電極13和14以及表面電極15和16的凹部13c、13d、14c、14d、15c、15d、16c和16d沿每個(gè)電極的相對(duì)邊排列成帶狀。除此之外，凹部13c、13d、16c和16d在不同于凹部14c、14d、15c、15d所在的邊緣部分形成。當(dāng)以這樣的方式提供帶狀凹部時(shí)，因?yàn)樵诎疾康难由旆较蛏系奈灰瓶梢院雎裕援?dāng)對(duì)壓電層10到12進(jìn)行層壓時(shí)，對(duì)每個(gè)電極13到16的定位也變得很容易。
圖22和23示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第九較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器I具有3層與壓電諧振器H相似的壓電層，并且使用與壓電諧振器I中表示相似元件的相同參考數(shù)字，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器I中，內(nèi)部電極13和14以及表面電極15和16的凹部13e、13f、14e、14f、15e、15f、16e和16f最好沿每個(gè)電極的兩個(gè)相鄰邊緣排列成實(shí)質(zhì)上是L形。除此之外，凹部13e、13f、16e和16f在不同于凹部14e、14f、15e、15f所在的邊緣部分形成。而且，具有與其他凹部相同寬度的實(shí)質(zhì)上是方形的凹部13g、14g、15g和16g在邊的角部分上形成，所述邊不同于形成每個(gè)凹部在其上的邊。在這種情況下，在相鄰邊上的外部電極20a和20d通過(guò)內(nèi)部電極14、表面電極15以及端面電極19a和19d彼此相連，外部電極20b和20c通過(guò)內(nèi)部電極13、表面電極16以及端面電極19b和19c彼此相連。因此，當(dāng)在外部電極20a和20b，或20d和20c之間施加AC電場(chǎng)時(shí)，在壓電諧振器I中產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。
圖24和25示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第十較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器J具有3層與壓電諧振器G相似的壓電層，使用與壓電諧振器G中表示相似元件的相同參考數(shù)號(hào)，省略重復(fù)的描述。在壓電諧振器J中，內(nèi)部電極13和14的凹部13h、13i、16h和16i在內(nèi)部電極13和底部表面電極16的兩個(gè)相對(duì)角部分中形成，并且凹部14h、14I、15h和15I在內(nèi)部電極14和頂部表面電極15的兩個(gè)不同于上述角部分的相對(duì)角部分中形成。在這種情況下，對(duì)應(yīng)于凹部，端面電極19a到19d也安排成在壓電層10到12以及絕緣層17和18的角部分的兩個(gè)端面上延伸。這樣，在端面電極19a到19d的上部和下部端面，外部電極20a到20d沿對(duì)角線從絕緣層17和18的表面上的4個(gè)角部分向節(jié)點(diǎn)延伸，如圖5所示。在本較佳實(shí)施例中，因?yàn)榘疾吭陔姌O13到16中對(duì)彎曲振動(dòng)沒有影響的位置(角部分)形成，極大提高了電氣特性(例如Δf增加)。
圖26到28示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第十一較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器K具有3層與壓電諧振器G相似的壓電層，但不包含最外層絕緣層。在壓電諧振器K中，如圖28中實(shí)線箭頭所示，三層壓電層10、11和12的中間壓電層11沒有極化，并且其兩側(cè)的壓電層10和12彼此相對(duì)極化。而且，極化的方向并不局限于如圖28所示的內(nèi)向，也可以是外向。在這個(gè)較佳實(shí)施例中，外部電極20a和20c僅放置在端面電極19a到19d的相對(duì)兩邊的相對(duì)兩個(gè)端面電極19a和19c中下部端面，外部電極20b和20d僅放置在另外相對(duì)兩側(cè)的相對(duì)端面電極19b和19d的上部端面。這樣，在底部表面電極16的凹部16a和16b的位置提供了外部電極20a和20c，并且，在頂部表面電極15的凹部15a和15b的位置提供了外部電極20b和20d。在上述的壓電諧振器K中，頂部和底部的表面電極15和16也作為外部電極使用。因而，壓電諧振器K的電氣特性可以在外部電極20b或20d和頂部表面上的表面電極15之間，以及在外部電極20a或20c和頂部表面上的表面電極16之間獲得。
圖29到30示出根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的第十二較佳實(shí)施例。這個(gè)壓電諧振器L具有3層與壓電諧振器G相似的壓電層，但不包含最外層絕緣層。在壓電諧振器L中，在層壓壓電層10到12的端面上的厚度方向連續(xù)提供凹槽10a到10d以及11a到11d，并且端面電極包括放置在凹槽內(nèi)側(cè)表面上的電極19e到19h。內(nèi)部表面電極19e到19h的兩個(gè)相對(duì)內(nèi)部表面電極19e和19g的較低端部分，與放置在底部電極16的凹部16a和16b中的外部電極20e和20g相連，并且另兩個(gè)相對(duì)內(nèi)部表面電極19f和19h的較高端部分與放置在表面電極15的凹部15a和15b中的外部電極20f和20h相連。在這樣的較佳實(shí)施例中，凹槽10a到10d、11a到11d以及12a到12d可以很容易形成便在母板的狀態(tài)下在層壓壓電層10和12中形成通孔，并且通孔被分為兩個(gè)部分。而且，因?yàn)楫?dāng)頂部和底部電極15和16形成時(shí)，內(nèi)部表面電極19e到19h也可以同時(shí)形成，就帶來(lái)了制造過(guò)程大為簡(jiǎn)化的好處。
圖31示出一種梯型濾波器，其中在根據(jù)上述較佳實(shí)施例的壓電諧振器中，將圖6所示壓電諧振器B作為串聯(lián)諧振器使用，而圖22中所示的壓電諧振器I作為并聯(lián)諧振器。較佳的梯型濾波器包括上面安裝兩個(gè)串聯(lián)諧振器B和兩個(gè)并聯(lián)諧振器I的電路板30，以及密封諧振器B和I周圍的蓋40；并且作為表面安裝部件構(gòu)造。
基板30最好是一種由氧化鋁陶瓷、玻璃陶瓷、玻璃纖維環(huán)氧樹脂、耐熱樹脂或其他適合的材料制成的實(shí)質(zhì)上為方形絕緣薄板，并且輸入線條電極31、輸出線條電極32、接地線條電極33和34以及連接線條電極35和36以已知的方法配置在基板30的上表面上，這些方式包括濺射、蒸發(fā)、印刷，或其他合適的方式。每個(gè)線條電極31到34的外部連接部分通過(guò)形成在基板30四個(gè)角中的通孔在底部表面的側(cè)面延伸。
一個(gè)串聯(lián)諧振器B的外部電極9a和9b、或9c和9d通過(guò)使用導(dǎo)電粘合劑或焊接連接到并固定于輸入電極31的安置部分31a和連接電極35的安置部分35a，并且另一個(gè)串聯(lián)諧振器B的外部電極9a和9b，或9c和9d通過(guò)使用導(dǎo)電粘合劑或焊接連接到并固定于輸出電極32的安置部分32a和連接電極35的安置部分35b。通過(guò)這種方法，串聯(lián)諧振器B連接在基板30的輸入電極31和連接電極35之間以及輸出電極32和連接電極35之間相連。而且，另一個(gè)串聯(lián)諧振器B的一個(gè)外部電極也與相對(duì)于輸出電極32的安置部分32a的連接電極36的安置部分36a相連。
一個(gè)并聯(lián)諧振器I的外部電極20a和20b、或20d和20c通過(guò)使用導(dǎo)電粘合劑或焊接連接到并固定于連接電極35的安置部分35c和接地電極34的安置部分34a，并且外部電極20a和20b，或20d和20c通過(guò)使用導(dǎo)電粘合劑或焊接連接到并固定于連接電極36的安置部分36b和接地電極33的安置部分33a。而且，虛電極37用來(lái)以穩(wěn)定的方式支撐諧振器B和I。如上所述，通過(guò)使用壓電諧振器B，其中在相鄰邊上提供了輸入-輸出電極，作為串聯(lián)諧振器，并且壓電諧振器I，其中在相對(duì)邊上提供了輸入-輸出電極，作為并聯(lián)諧振器，就可以構(gòu)成如圖32所示的梯型濾波器。
如上所述，因?yàn)榭梢詮拇?lián)諧振器B和并聯(lián)諧振器I的頂部和底部主表面中任何一個(gè)獲得電氣特性，就簡(jiǎn)化了與基板的連接。而且，因?yàn)樵诠?jié)點(diǎn)的附近提供了串聯(lián)諧振器B的外部電極9a和9b、9c和9d，和并聯(lián)諧振器I的外部電極20a和20b、20c和20d，當(dāng)安裝串聯(lián)諧振器B和并聯(lián)諧振器I時(shí)，它們的彎曲振動(dòng)就沒有了阻礙。進(jìn)一步，因?yàn)榇?lián)諧振器B是具有兩層壓電層的壓電諧振器，而并聯(lián)諧振器I是具有三層壓電層的壓電諧振器，在并聯(lián)諧振器I端面之間的電容量可以制成大于串聯(lián)諧振器B的電容量。因而，在并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器之間的電容比可以增加，并且因此，可以獲得具有大衰減值的梯型濾波器。
覆蓋諧振器B和I的蓋40開口部分最好用絕緣粘合劑(沒有示出)固定在基板30上，并且諧振器B和I的周圍區(qū)域也被密封。在這個(gè)較佳實(shí)施例中的蓋40最好由成型金屬板制成，但也可以是樹脂蓋或陶瓷蓋。當(dāng)使用金屬蓋時(shí)，金屬蓋40和線條電極31和32之間的電氣連接可以通過(guò)在基板30表面上形成覆蓋輸出線條電極31和32外部連接部分表面的絕緣膜來(lái)預(yù)防。
根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器并不局限于上述較佳實(shí)施例。例如，在具有兩層壓電層的壓電諧振器中，壓電層在彼此相對(duì)的方向極化的情況已經(jīng)示出，但即使兩層壓電層在相同方向極化，并且使電場(chǎng)彼此相反，也可以產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。而且，在具有三層壓電層的壓電諧振器中，中間壓電層沒有極化，但也可以極化。根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器并不局限于具有兩層或三層壓電層的壓電諧振器，也可以有四層或更多層。根據(jù)本發(fā)明的梯型濾波器并不局限于這種在基板平面中放置利用彎曲振動(dòng)的諧振器的濾波器(如圖31所示)，也可以是一種多個(gè)彼此實(shí)質(zhì)上并聯(lián)的諧振器放置在盒狀外殼中并且導(dǎo)向殼外的端子與諧振器相連的濾波器。
上文已表明，根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例，電極層通過(guò)第一和第二端面電極彼此相連，使得在至少一層壓電層中，電場(chǎng)產(chǎn)生的方向和壓電層極化方向是相同的，并且其他壓電層中至少有一層壓電層，電場(chǎng)產(chǎn)生的方向是和壓電層極化方向相反的，因而可以作為完整的壓電諧振器產(chǎn)生的彎曲振動(dòng)。因?yàn)槔脧澢駝?dòng)的壓電諧振器可以比具有相同頻率利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器做得更小，就可實(shí)現(xiàn)具有更小尺寸的壓電諧振器。而且，電極層通過(guò)第一和第二端面電極彼此相連，在最外層電極層上提供絕緣層，并且在絕緣層的外表面上分別提供了與第一和第二端面電極相連的第一和第二外部電極，因此，可以從任一壓電諧振器主表面獲得電氣特性。就是說(shuō)，作為表面安裝類型部件的壓電諧振器可以很容易地構(gòu)造。當(dāng)電極層通過(guò)使用端面電極彼此相連時(shí)，需要依次將電極層與一個(gè)端面電極相連，并且使得電極層與端面電極絕緣，但通過(guò)在電極層的邊緣部分形成凹部，電極層和端面電極可以很容易地彼此絕緣，并且可以簡(jiǎn)化制造過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)較佳實(shí)施例，除上述較佳實(shí)施例的作用外，最外層電極層共用為外部電極，并且因?yàn)閯e的外部電極放置在最外層電極層凹部中，電氣特性可以不使用任何絕緣層就從任一主表面獲得。
雖然本發(fā)明的較佳實(shí)施例在上面已經(jīng)進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)了解的是本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員顯然可以在不脫離本發(fā)明的范疇和精神的情況下，對(duì)其進(jìn)行變化和修改。因此，本發(fā)明的范疇完全由下述權(quán)利要求來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器，其特征在于，包括依次相互層壓的三層或更多層電極層以及兩層或更多層壓電層；由所述層壓壓電層端面提供的第一和第二端面電極；配置用來(lái)將沒有和所述第一或第二端面電極相連的三層或更多層的電極層中至少一層與所述第一或第二端面電極絕緣的凹部，所述凹部由沒有和所述第一或第二端面電極相連的三層電極層中至少一層的周圍部分提供；由所述三層或更多層的電極層最外層表面提供的絕緣層；由所述絕緣層外部表面提供的與所述第一和第二端面電極分別相連的第一和第二外部電極；其中，在厚度方向至少極化兩層所述壓電層，并且所述第一和第二端面電極與電極層相連，使至少在壓電層的第一層中，產(chǎn)生與所述壓電層的第一層極化方向相同的電場(chǎng)，并且至少在壓電層的第二層中，產(chǎn)生與所述壓電層的第二層極化方向相反的電場(chǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述壓電層和絕緣層實(shí)質(zhì)上是方形。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述第一和第二端面電極實(shí)質(zhì)上是放置在所述壓電層四邊的中間，并且第一和第二外部電極實(shí)質(zhì)上是放置在所述絕緣層的中間。
4.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述壓電層實(shí)質(zhì)上是方形的，并且所述第一和第二端面電極放置在壓電層的角部分。
5.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述電極層的凹部沿電極層的周圍成帶狀。
6.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述電極層實(shí)質(zhì)上是方形的，并且在所述壓電層的相對(duì)邊上提供所述第一和第二端面電極。
7.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述絕緣層由沒有壓電特性的材料和具有壓電特性但沒有極化的材料中的一種制成。
8.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述外部電極放置在壓電諧振器面的節(jié)點(diǎn)上。
9.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于，所述兩層或更多層壓電層中的兩層在內(nèi)向或外向彼此相對(duì)的方向上極化。
10.一種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器，其特征在于，包括依次相互層壓的三層或更多層電極層以及兩層或更多層壓電層；由所述層壓壓電層端面提供的第一和第二端面電極；由所述電極層最外層的周圍部分提供的與所述第一端面電極絕緣的第一凹部，以及由所述第一凹部提供的與第一端面電極相連的第一外部電極；由所述其他最外層電極層的周圍部分提供的與所述第二端面電極絕緣的第二凹部，以及由所述第二凹部提供的與第二端面電極相連的第二外部電極；其中，在厚度方向至少極化兩層所述壓電層，并且其中，所述第一和第二端面電極與電極層相連，使至少在壓電層的第一層中，產(chǎn)生與所述壓電層的第一層極化方向相同的電場(chǎng)，并且至少在壓電層的第二層中，產(chǎn)生與所述壓電層的第二層極化方向相反的電場(chǎng)。
11.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，在所述層壓壓電層的端面中提供在厚度方向連續(xù)的凹槽，并且所述端面電極包括放置在所述凹槽內(nèi)表面上的電極。
12.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，進(jìn)一步包括由所述三層或更多層電極層的最外層表面提供的絕緣層，其中所述壓電層和絕緣層實(shí)質(zhì)上為方形。
13.如權(quán)利要求12所述的壓電諧振器，其特征在于，所述第一和第二端面電極實(shí)質(zhì)上放置在所述壓電層四邊的中間，并且所述第一和第二外部電極實(shí)質(zhì)上放置在所述絕緣層的中間。
14.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，所述壓電層實(shí)質(zhì)上為方形，并且所述第一和第二端面電極放置在所述壓電層的角部分。
15.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，所述壓電層的凹部沿電極層周圍成帶狀。
16.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，所述壓電層實(shí)質(zhì)上為方形，并且由所述壓電層的相對(duì)面提供所述第一和第二端面電極。
17.如權(quán)利要求12所述的壓電諧振器，其特征在于，所述絕緣層由沒有壓電特性的材料和具有壓電特性但沒有極化的材料中的一種制成。
18.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，所述外部電極放置在所述壓電諧振器面的節(jié)點(diǎn)上。
19.如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器，其特征在于，所述兩層或更多層壓電層中的兩層在內(nèi)向或外向彼此相對(duì)的方向上極化。
20.一種含有串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器的梯型濾波器，其特征在于，每個(gè)所述的串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器包括如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器。
21.如權(quán)利要求20所述的梯型濾波器，其特征在于，所述并聯(lián)諧振器具有比所述串聯(lián)濾波器更多的層。
22.如權(quán)利要求20所述的梯型濾波器，其特征在于，所述串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器裝在電路板上的公用平面上，所述電路上提供輸入電極、輸出電極、接地電極和連接電極，并且在所述板上固定有蓋，以便覆蓋串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器。
23.一種含有串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器的梯型濾波器，其特征在于，每個(gè)串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器都包括如權(quán)利要求10所述的壓電諧振器。
24.如權(quán)利要求23所述的梯型濾波器，其特征在于，所述并聯(lián)諧振器具有比所述串聯(lián)濾波器更多的層。
25.如權(quán)利要求23所述的梯型濾波器，其特征在于，所述串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器裝在電路板上的公用平面上，所述電路板上提供輸入電極、輸出電極、接地電極和連接電極，并且在所述板上固定有蓋，以便覆蓋串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器。
全文摘要
在一種利用彎曲振動(dòng)的壓電諧振器中,依次層壓的三層或更多層電極層以及兩層或更多層壓電層,至少壓電層的兩層在厚度方向極化,在層壓壓電層的端面中提供第一和第二端面電極,電極層通過(guò)使用第一和第二端面電極相互連接,使得至少一層壓電層中,產(chǎn)生與壓電層極化方向相同的電場(chǎng),并且在其他壓電層的至少一層產(chǎn)生與壓電層的極化方向相反的電場(chǎng)。在沒有與第一或第二端面電極相連的電極層周圍部分中,提供了凹部使得電極層和端面電極絕緣,在最外層電極層的表面提供了絕緣層,并且在絕緣層的外表面上提供了與第一或第二端面電極相連的第一和第二外部電極。
文檔編號(hào)H03H9/205GK1351419SQ01137759
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2001年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月30日
發(fā)明者板坂康浩, 吉野博秀 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所