专利名称：利用重量负载效果的厚薄切变模式振子及使用它的压电共振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及振子和使用它的压电共振器的制造，尤其是，为了适合于高频振子，在层叠压电基片时，在水平于层叠的电极面，以元件的长度方向进行分极，使振子以厚薄切变模式(thickness shear mode)进行振荡的振子和使用它的压电共振器。
另外，本发明涉及一种利用重量负载效果，可调节振子的振荡频率，而且通过尽量减少有效振荡面积，使振子小型化，而且机电耦合系数较大并以厚薄切变模式振荡的层叠型振子及使用它的压电共振器。
背景技术：
通常，压电共振器指向微型计算机提供基准信号的计时部件，是采用微型计算机的大部分电子设备所必需的部件。其利用振子的共振-反共振现象，作为对应于科尔皮兹(colpitts)振荡电流中的电感部分的部件，其振荡频率决定于振子的厚度等物理尺寸。
最近，使用于USB，智能卡(Smart card)等通信环境中的压电共振器的需要越来越大，对振荡频率的精度要求很高。可调节振子的振荡频率的高精度振子和使用它的压电共振器需求很大，而且随着微型计算机功能的提高，使用频率越来越高。另外，随着电子设备的小型化，要求压电共振器对应高频振荡及小型化。
在振子中，振荡频率和振子厚度成反比，故减少厚度可提高振荡频率，但振子的机械强度也随即下降并容易损坏，一般不宜适用此方法。
例如，具有0.3mm厚度的厚度模式振子的振荡频率在8MHz左右，可获得相当良好的频率，但考虑到机械强度，现实中可制作的最小厚度为0.15mm左右，这时的振荡频率为24MHz左右。
这样，目前为了提高振荡频率，单片型振子的振荡模式一般采用，非基本振荡模式的，将厚度作为半个波长的，奇数阶的高阶振荡模式，以达到高频的目的。
但是，高阶振荡与基本振荡相比，其振荡强度较弱，现实中一般使用基本振荡的3阶振荡，这时，0.3mm厚度的振子可发出8MHz的3倍，即24MHz的频率，考虑到机械强度，在最低厚度0.15mm，可发出24MHz的2倍，即48MHz的频率，这样，在现有技术中50MHz左右为高频振荡的极限。
另外，利用高阶振荡模式的单片型振子中，为了抑制伪共振，必须在单片型振子的一部分设置不振荡的振荡衰减部，这样，无法将振子的面积做得很小。
如图所示，现有的层叠型振子包括层叠的压电基片1；印刷在上述压电基片1之间的内部电极2；形成在基片两端的外部电极3和辅助电极4，沿着压电基片的长度和垂直方向计划，并以厚度方向发生振荡(以下，简称厚度振荡)，当向中间电极和外部电极之间施加电信号时，层叠的基片之间所形成的电磁场方向和极化方向相反。
这样，形成振荡模式，即一层膨胀时，另一层则收缩，反之亦然，其结果，形成了对应于所层叠基片厚度的振荡频率，即，在单片型中，形成对应于整个元件厚度的振荡频率的2倍相当的振荡。但是，厚度振荡时，因为其机电耦合系数比厚薄切变模式小，不利于缩小有效振荡面积，故限制了振子和使用它的压电共振器的进一步小型化。
另外，通过将层叠基片做成很薄，可获得高频，但无法对振荡频率进行精密控制。
发明内容
本发明旨在解决上述现有问题，其目的在于，提供一种以机电耦合系数大的厚薄切变模式进行振荡的层叠型振子。
本发明的另一目的在于，提供一种可对振荡频率进行精密控制的振子及使用它的压电共振器。
本发明的另一目的为，在层叠型振子外表面形成具有重量负载效果的重量负载层，从而可控制振子的共振频率，使其具有所需振荡频率，并通过将该振子设置在安装有电容的层叠型基板中，构成压电共振器，从而提供元件高度低，具有精密振荡频率的压电共振器。
为了实现本发明的目的，提供一种振子，由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成；在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极形成相互连接；形成在上述输入电极之间的输出电极的端部通过外部电极形成相互连接；沿着长度方向极化，从而可使振子沿着长度方向振荡。
另外，为了实现本发明的目的，提供了一种压电共振器，其包括振子，由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成，在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极形成相互连接，而输出电极形成在上述输入电极之间，并与上述输入电极重叠一部分，其端部通过外部电极相互连接，而且沿着压电体基片的长度方向极化；安装有电容的基板；用于保护上述振子的外壳。
另外，为了达到上述目的，本发明中振子的特征为在沿着长度方向极化的振子，其长度方向外表面中至少一面的部分或全部上，形成有重量负载层。
本发明中的厚薄切变模式振子，其部件的共振频率取决于层叠基片的厚度，各基片进行对称振动，故振子共振中不产生杂波，而且高频安电共振器制作非常容易，并以厚薄切变模式振荡，所以使用机电耦合系数大，压电常数大的振荡模式。这样与使用厚度振荡模式的现有技术相比，即使其振子的有效振动面积相对小，也可保持同等的振荡性能，从而可实现比现有振子更小的振子。
另外，使用层叠型基板制造压电共振器时，不需要设置电容器，因此可提供既高频又小型的共振器部件。
另外，在具有重量负载层的振子，通过对层叠时预先形成的附加层厚度进行调节的方法，或在振子表面涂布高分子环氧树脂等材料，形成重量负载层的方法，即通过重量负载效果，可对振子的共振频率进行精确的调节。而且，使用上述振子和内置电容的层叠型基板，制造压电共振器，可实现压电共振器的大量生产，使通过对振荡频率进行细微调节可获得精密的振荡频率，而且部件高度低的压电共振器的制造更加简单。
图1为现有技术中的振子示意图；图2为振子发生变形之前的状态剖视图；图3为振子振荡时，压电体变形状态剖视图；图4为本发明之振子的一实施例示意图；图5为本发明之振子的一实施例剖视图；图6为本发明之振子的制造过程的流程图；图7为本发明之振子电特性的曲线图；图8为本发明之振子的电特性的另一实施例曲线图；图9本发明之振子的另一实施例剖视图；图10为图9中的本发明之振子的电特性曲线示意图；图11为本发明之压电共振器的结构组装示意图；图12为本发明之压电共振器的振荡电路的电路图；图13为图11中的本发明之压电共振器的电特性曲线示意图；图14为本发明之振子的另一实施例示意图；图15为图14中的振子的电特性曲线示意图；图16为本发明之振子的另一实施例示意图；图17为图16中的振子电特性的曲线示意图；图18为本发明之振子的另一实施例示意图；图19为图18中的振子电特性曲线示意图；图20为本发明之振子的一实施例制造过程的流程图；图21为使用本发明之振子的压电共振器的组装示意图。
附图符号说明10压电基片20内部电极30外部电极40辅助电极50高分子材料 60、60′附加层
120外壳140振子160基板162电极 164导电性粘接剂200压电共振器具体实施方式
以下，参照附图对本发明之振子及使用它的压电共振器的实施例进行详细说明。
首先，说明以厚薄切变模式振荡的振子和使用它的压电共振器。
本发明中的厚薄切变模式振子的基本构成如同4所示，其包括由两个以上的层片层叠而成的压电基片10；印刷在上述压电基片10之间的内部电极20和印刷在压电基片10表面的辅助电极40以及外部电极30。
这种层叠多数压电基片10构成振子的技术，在本发明所属领域中是现有技术，但如同1所示，现有振子沿着垂直于振子长度的方向极化，从而使振动方向与振子长度方向成垂直，而本发明中的振子如图4所示，沿着振子长度方向极化，因此其振动沿着振子的长度方向发生。
如图5及图9所示，上述内部电极20随着层叠的压电基片10的层数变化，可形成多个，输入电极21和输出电极22相互交叉排列，而且每个内部电极从压电基片10中间部分延长到两侧端部位置。
上述输入电极21端部与层叠的压电基片10外面一侧端部上的辅助电极40相连，而上述输出电极22与上述辅助电极40另一侧端部上的外部电极30相连。
上述内部电极20中的输入电极21和输出电极22相向的部分，即，如图5及图9所示，压电基片10中间部相互重叠形成电极重叠部OL，而上述辅助电极40和外部电极30相向的端部之间形成一定距离的间隔S。
上述各电极通过厚膜印刷法或真空蒸发法形成，这种电极形成方法是通常使用的方法，这里不再敷述。
使用上述振子的压电共振器，设置在安装有电容的基板160上，其上部设置用于保护振子140的外壳120。
上述基板160可使用层叠薄板的层叠基板或单片板。
上述外壳120通过金属冲压加工或陶瓷压缩形成，内置在上述基板160内的电容的电容值为3pF至50pF之间。
上述振子的内部电极20和外部电极30设置在压电共振器的基板160上，并连接在压电共振器的输入、输出端，当压电共振器输入输出端上施加交流信号时，振子140通过内部电极20和外部电极30形成电磁场，产生对应于极化方向的固有振动，根据振子140的形状及尺寸，产生共振-反共振现象。
在位于共振-反共振频率之间的频率段中，压电共振器与感抗元件在电性上为同值，故如图12之电路图所示，作为与IC反相放大器相结合的科尔皮兹振荡电路的一部分，并通过一种频率发生振动，此频率取决于上述形状及尺寸所决定的固有共振频率以及振荡电流之负载容量CL1、CL2。
下面，参照附图3，对本发明中的振子140的振动原理进行说明。
在图3中，虚线和虚实线表示，根据施加到内部电极和外部电极之间的电信号，振子发生变形的状态，实线表示未施加电信号时的状态。
如图3所示，以横穿中心部的实线为基准，上部和下部的振动形状形成对称，这样，厚度为2T的振子的共振频率相同于厚度为T的层叠基片的共振频率，所以相对于整个厚度，上述层叠结构的振子具有2倍的共振频率，即，与相同厚度的单片型振子相比，可实现2倍的高频振动。
同样，将3张厚度为T的基片层叠时，整个元件的共振频率与具有相同厚度的单片型振子相比，具有3倍的共振频率，即，将n张厚度为T的基片层叠而成的振子的共振频率，相当于具有相同厚度的单片型振子的n倍的频率。这样，整个元件的共振频率决定于层叠基片的厚度T，故通过将基片制作成非常薄，并层叠成保证机械强度的厚度，可制造出对应于高频振动的压电共振器。
参照图6，对本发明中的振子制造工序说明如下。
上述振子使用锆钛酸铅(PZTlead zirconate titanate)的压电成分。
上述成分的化学式为Pb(Zr0.5Ti0.5)03，并为了提高品质，添加对于PZT重量比为0.2％的MnO2，为提高烧结性能，添加对于PZT的摩尔比为10％的生料，加入与粉末相同质量的水和直径为10mm的氧化铝球，进行24小时湿式混合，在100℃烤箱中干燥后，碾碎、放入氧化铝锅中，在850℃焙烧2小时，合成出具有PZT瓷器性质的原料。
在上述原料中，添加40重量％的粘合剂以及用于调节粘度的酒精等有机溶剂，进行24小时球磨(Boll mill)制成稀浆(Slurry)后，通过熟知的刮刀成形，陶瓷带工艺，制作成厚度为50μm的基片。
在制作的基片上，通过丝网印刷法，将形成有所需尺寸的电极重叠部OL和间隔S的电极图形(Pattern)，以2～3μm厚度形成后进行层叠。
印刷时，内部电极材料使用Ag/Pd糊。
层叠物按照振子大小进行切割，烧结，形成层叠烧结体，将极化用电极形成在层叠烧结体的侧面，平行于振子的电极面，并沿着长度方向极化，使其具有压电性能，然后经研磨去除极化用电极，并使内部电极20露出在振子侧面。
通过真空镀膜(Sputtering)法，形成1μm厚度的Cu/Ag电极，作为辅助电极40及外部电极30。
对极化用电极进行研磨时，露出在侧面的内部电极20，通过侧面与辅助电极40或外部电极30相连接，从而在振子上形成输入、输出端。
第一实施例经过上述程序制成的振子，作为一例，部件长度L为2.0mm，电极重叠部OL为0.8mm，间隔S为0.4mm，电极重叠部对称配置在部件中心部。
辅助电极40长度为0.2mm，基片厚度塑性收缩至35μm，通过层叠4层，使部件整个高度成为0.14mm。
上述振子组成物的压电常数d15为450×10-12m/V，d33为280×10-12m/V，厚薄切变模式之d15约为厚度模式之d33的2倍。因压电常数d与机电耦合系数成比例关系，从而可知，使用厚薄切变模式符合本发明目的之一，即，机电耦合系数大，有效振动面积小的小型振子。
图7为具有上述构成的振子的电性阻抗特性示意图。
当使用与本发明相同的材料，非多层层叠，而是形成单片型的厚薄切变模式振子(未图示)，厚度0.3mm时，其共振频率为3.5MHz。这时频率常数(相当于共振频率×尺寸，为压电材料固有值)为1050KHz·mm。
频率常数为材料的固有值，所以不受尺寸的影响。
这样，在实施例中，厚度为35μm时，共振频率的计算值为，频率常数1050KHz·mm除以厚度35μm，得出30MHz。
图7中也可看出共振频率为30MHz，与上述计算值非常符合，从而可知，整个部件的共振频率决定于层叠的基片厚度，而且层叠的基片产生相互对称的变形，可制造没有无用振荡的层叠型振子。
第二实施例为了制造本发明中的有效振动面积小，可小型化的振子，使用上述同样的材料制作振子，其中部件长度L为1.3mm，电极重叠部OL为0.5mm，间隔S为0.2mm，并进行了试验。辅助电极长度为0.2mm。
如图8所示，与上述第一实施例相比，部件长度由2.0mm到1.3mm，减少了35％，而电极重叠部OL由0.8mm变成0.5mm，减少了37.5％。如第一实施例中所述，振子的共振频率相同于根据基片厚度变化的共振频率，未存在无用振荡。
可知，本发明中的振子可进行小型化。
第三实施例将部件长度L设为0.7mm，电极重叠部OL为0.3mm，间隔S为0.1mm，并将电极重叠部OL对称配置在部件中心部。辅助电极长度为0.1mm，焙烧后的层叠基片厚度为10μm，层叠10张使整个部件的厚度成为0.1mm。
图9为第三实施例中的振子剖视图，图10为第三实施例中的振子的阻抗特性示意图。
当部件的基片厚度为10μm时，共振频率的计算值为，如第一实施例同样，将频率常数1050KHz·mm除以厚度10μm，得出105MHz，这与图9所示的共振频率95MHz有10％左右的误差，但大体上符合通过层叠基片厚度可决定共振频率的思想，即，通过层叠的基片形成相互对称的变形，从而可制造没有无用振荡的层叠型振子。
可知，通过本发明可制造出高频振子。
如上所述，本发明中的振子通过适用厚薄切变模式，机电耦合系数大，导致有效振荡面积小，从而可进行小型化，并获得高频。下面结合图10，对使用上述振子的压电共振器的构成和作用进行详细说明。
压电共振器的一例为，使用上述第一实施例中的振子，振荡电路构成如图12所示。
本发明中的压电共振器使用如下结构，构成了压电共振器，即，层叠型基板，通过作用于输入电极-共同电极之间，输出电极-共同电极之间的电容来形成振荡电路中的电容器CL1和CL2；用于保护振子的外壳。
层叠型基板设有内置型电容，除了作为电路构成部分工作外，还起包装作用，以保护振子，并使压电共振器安装在印刷电路板(PC Board)上，故为了形成特定电容，需要保持一定的介电常数，基片厚度以及作为包装体的机械强度。以这种理念为基础，对层叠型基板的制作以及在压电共振器制造中，如振子安装，粘贴外壳等工序进行详细说明。
首先，在基板制造方法中，材料选择介电常数为20左右的MgTiO3介电陶瓷材料，并通过上述第一实施例中的陶瓷带工艺，成形为具有50μm厚度的基片。
制造电极时，通过丝网印刷法对Ag/Pd电极进行交叉印刷，从而在各层之间形成电容，当上述第三实施例的场合，印刷3次，使CL1和CL2分别成为15pF。
另外，CL1和CL2的电容通过调节印刷次数及图形大小，可在3～50pF范围内进行调节。
振子中，使用导电性粘接剂或焊接方式，将基板输入、输出电极和辅助电极、外部电极连接，外壳则通过粘接剂粘接在基板上。
下面，对具有重量负载层，并利用重量负载效果容易调节振动频率的振子和使用它的压电共振器进行详细说明。
上述具有重量负载效果的振子是指，在上述厚薄切变模式振子上追加重量负载层。
如图14所示，上述重量负载层通过在振子外表面的电极形成部上涂布高分子材料50，或如图16所示，通过在内部电极外表面的一个以上面上形成附加层60、60′，或通过同时形成高分子材料50层和附加层60、60′来实现。
说明上述重量负载层之前，先说明本发明中的振子全体结构。
本发明中的振子压电部件通过陶瓷带工艺，制作成一定厚度的基片中形成内部电极并层叠后，进行切割，焙烧等层叠型部件制造工艺制造，而赋予压电性的极化则沿着振子的长度方向形成，内部电极20沿着振子长度方向交错形成，而且这些内部电极20连接在辅助电极或外部电极，分别起到输入、输出端的作用。
另外，形成有重量负载层，其具有调节振子共振频率的重量负载效果，该重量负载层采用环氧树脂等高分子材料50或压电体附加层60、60′，并形成在振子外表面。
通过重量负载效果，振子的共振频率发生变化，其变化率与附加的重量成比例，故通过调节环氧树脂层或附加层的厚度，来调节振子的共振频率。
以下，参照附图对重量负载层的实施例进行详细说明。
第四实施例图14为本发明中的振子的一实施例示意图，图15为图14中的振子电特性曲线图。
如上所述，本发明中的振子形成有涂布高分子材料50而成的重量负载层。
上述高分子材料50涂布并覆盖外部电极30的一部分，而且可涂布在振子上下面中的任一面或全部面上。
这种振子的制造过程如图20所示，相同于上述厚薄切变模式振子的制造过程，在露出的内部电极20两端，通过真空镀膜工艺，粘贴1μm厚度的Cu/Ag，从而形成外部电极30及辅助电极40，为了具有频率调节用的重量负载效果，作为高分子材料50，涂布并硬化高分子环氧树脂，其环氧树脂层厚度分别定为5μm和10μm，并与未形成环氧树脂时的情况做了比较。
环氧树脂的涂布可使用印刷或滴胶等方法，硬化方法可使用热硬化或紫外线硬化，在第一实施例中，将比重为1.2g/cm3的热硬化型环氧树脂，用丝网印刷法进行涂布后，在150℃温度中进行了10分钟硬化处理。
图15为制造出来的振子阻抗特性示意图。
未形成环氧树脂层时，共振频率为17.18MHz，而形成5μm环氧树脂时的共振频率为17.08MHz，形成10μm环氧树脂时的共振频率为16.98MHz，环氧树脂越厚，共振频率就越低。
在第四实施例中，经过涂布环氧树脂后，与未形成环氧树脂层时相比，共振频率的变化率为，5μm环氧树脂层时为0.6％，而10μm环氧树脂层时为1.2％。
当第四实施例适用范围内的环氧树脂层厚度处于10μm以内时，振子的共振频率线性比例于环氧树脂厚度，对应于1μm厚度环氧树脂层的振子共振频率变化率约为0.1％。
现有技术中，通过调节振子厚度来调节共振频率时，对应于1μm厚度振子的共振频率变化率约为0.7％，相比之下，本实施例中的通过形成环氧树脂层来调节振子的共振频率的方法更为有效。在本发明中的振子中，压电共振器的振荡频率也可以通过调节环氧树脂层厚度的方法进行精确调整，而且，因环氧树脂层引起的振子共振频率变化是来源于重量负载效果，故不仅通过环氧树脂层厚度的调节，还通过环氧树脂层的涂布面积，也可对振子的共振频率进行控制。
另外，在第四实施例中虽未进行详述，但通过涂布环氧树脂，除了重量负载效果之外，还具有可抑止无用振荡，提高振荡稳定性的效果。
第五实施例图16为本发明中的振子的另一实施例示意图，图17为图16中的振子的电特性曲线图。
第五实施例为调节振子共振频率的另一方法，与上述第一实施例相同的材料和制造方法制造振子，而与上述第四实施例不同的是，可对振子的共振频率进行其共振频率变化率可达数％的调节。
如图16所示，第五实施例中的振子上设有附加层60、60′。
第五实施例中的振子制造工序整体上相同或类似于第四实施例，这里省略制造过程的说明，只对形成附加层60、60′的步骤进行详细说明。
首先，层叠压电基片的步骤中，除了在振子内部电极20间层叠压电基片之外，在构成振子的层叠物最上部和最底部，还层叠未形成内部电极20的附加层60、60′。
然后，测定形成有附加层60、60′的层叠物的共振频率，并调节附加层60、60′的厚度，使层叠物具有所需共振频率后，形成外部电极30和辅助电极40。
在第五实施例中，将部件长度设为2.0mm，电极重叠部OL为0.8mm，外部电极30和辅助电极40长度为0.4mm，并将电极重叠部OL对称配置在部件中心部。基片厚度经焙烧收缩后为75μm，共层叠了4张。
将最上部和最底部的附加层60、60′厚度加工成2.5μm和5μm。
制成的振子阻抗特性如图17所示。
当不存在附加层60、60′时，共振频率为17.18MHz；当附加层60、60′为2.5μm时的共振频率为16.58MHz；当附加层60、60′为5μm时的共振频率为16.03MHz，附加层60、60′越厚，共振频率越小。
与不存在附加层60、60′时的情况相比，共振频率的变化率为，附加层60、60′为2.5μm时为3.5％，环氧树脂层为10μm时(附加层60、60′为5μm时？)为6.7％。
附加层60、60′厚度为10μm以内时，振子的共振频率与附加层60、60′厚度成线性比例，故对应于2.5μm厚度附加层60、60′的振子共振频率约为0.7％。
第五实施例中的振子共振频率调节方法，具有如下价值压电共振器根据振荡频率，分为各种型号，例如，现有的共振器振荡频率中，12.0MHz和12.5MHz频率的产品在制造时，根据各自的规格，其层叠基片的厚度互不相同，而根据第五实施例，将12.0MHz和12.5MHz两种频率规格的压电共振器可使用同一厚度的基片制造，在加工附加层60、60′时分别制造成12.0MHz和12.5MHz两种规格的产品即可，这样，与现有技术相比，更适合进行大量生产。
第六实施例图18为本发明中的振子的另一实施例示意图，而图19为图18中的振子电特性曲线图。
第六实施例中的振子，作为调节共振频率的另一方法，与第五实施例相同，形成了2.5μm厚度的附加层，在最终步骤中，与第四实施例相同，使用环氧树脂形成了高分子材料50层。
制成的振子的阻抗特性如图19所示。
当未形成环氧树脂层时，共振频率为16.58MHz；当形成5μm厚的环氧树脂层时的共振频率为16.48MHz；当形成10μm厚的环氧树脂层时的共振频率为16.38MHz，其共振频率变化率各为0.6％和1.2％。
这样，当环氧树脂层厚度处于10μm以下时，振子的共振频率与环氧树脂层厚度成线性比例，对应于1μm环氧树脂层厚度的振子共振频率变化率约为0.1％。
以下，在具有上述构成的振子中，以使用第四实施例中的振子的压电共振器为例，对本发明中的压电共振器进行说明。
图21为使用本发明之振子的压电共振器的一实施例组装示意图。
如图所示，本发明中的具有重量负载层的厚薄切变模式的压电共振器包括，具有重量负载层的振子140，以及与电容形成一体的层叠型基板160。
如图12所示，本发明中的压电共振器使用如下结构，构成了压电共振器，即，层叠型基板，通过作用于输入电极-共同电极之间，输出电极-共同电极之间的电容来形成振荡电路中的电容器CL1和CL2；用于保护振子的外壳。
层叠型基板160设有内置型电容，除了作为电路构成部分工作外，还起包装作用，以保护振子140，并使压电共振器安装在印刷电路板上，故为了形成特定的电容，需要保持一定的介电常数，基片厚度以及作为包装体的机械强度。
下面，对层叠型基板的制作以及振子的安装，外壳的粘贴等压电共振器制造工序进行详细说明。
首先，基板160的材料选择介电常数为20左右的MgTiO3介电陶瓷材料，并通过上述第一实施例中的刮刀成形陶瓷带工艺，成形为具有50μm厚度的基片。然后，通过丝网印刷法，将Ag/Pd电极进行交叉印刷，从而在各层之间形成电容，当本实施例的场合，印刷3次，使CL1和CL2分别成为15pF。
另外，CL1和CL2的电容通过调节印刷次数及图形大小，可在3～50pF范围内进行调节。
振子140中，使用导电性粘接剂或焊接方式，将基板输入、输出电极和辅助电极40、外部电极30连接，外壳则通过粘接剂粘接在基板160上，以保护振子140。
上述外壳120可采用金属或陶瓷材料。
上述压电共振器的振荡频率通过调节振子的共振频率而形成，并使用基板160，制造出高度低，小型精密的压电共振器。
另外，对本领域技术人员来说，显而易见的是，对振子实施高分子环氧树脂等可构成重量负载效果的物质的涂布，可以等到将振子安装到基板上之后进行涂布，故本发明内容并部限定于本说明书中的实施例范围。
振子的电极设在基板并与压电共振器的输入、输出端进行连接，当施加交流信号时，振子产生对应于极化方向的固有振动。在位于共振-反共振频率之间的频率段中，振子与感抗元件在电性上为同值，故作为与IC的反相放大器相结合的科尔皮兹振荡电路的一部分，并根据上述固有共振频率以及振荡电流之负载容量CL1、CL2而决定的频率，发生振动。这样，压电共振器的振荡频率比例于振子的共振频率，因此可对压电共振器的振荡频率进行调节。
权利要求
1.一种振子，其特征在于由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成；在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极相互连接，而形成在上述输入电极之间的输出电极的端部，通过外部电极相互连接；沿着长度方向极化，从而使上述振子沿长度方向振荡。
2.如权利要求1所述振子，其特征在于上述内部电极中的输入电极和输出电极，以及输入电极和外部电极相向的端部相互重叠，而上述相互重叠的电极重叠部对称配置在部件中心部。
3.如权利要求1所述振子，其特征在于上述辅助电极和外部电极之间形成有间隔。
4.如权利要求1所述振子，其特征在于上述内部电极、辅助电极以及外部电极通过厚膜印刷法或真空蒸发法形成。
5.一种压电共振器，其特征在于，包括振子，由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成，在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极相互连接，而输出电极形成在上述输入电极之间，并与上述输入电极重叠一部分，其端部通过外部电极相互连接，而且沿着压电体基片的长度方向极化；内置有电容的基板；保护上述振子的外壳。
6.如权利要求5所述压电共振器，其特征在于上述基板为层叠型或单片型中的任一种。
7.如权利要求5所述压电共振器，其特征在于上述外壳采用冲压金属或压缩成形陶瓷中的任一种。
8.如权利要求5所述压电共振器，其特征在于内置在上述基板内的电容的电容值为3pF至50pF之间。
9.一种振子，其特征在于由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成；在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极相互连接，而形成在上述输入电极之间的输出电极的端部，通过外部电极相互连接；沿着长度方向极化，从而使上述振子沿长度方向振荡；在长度方向的外表面中至少一面上，形成有重量负载层。
10.如权利要求9所述振子，其特征在于形成在长度方向外表面的至少一面上的上述重量负载层，通过在包括电极面的至少一面上，涂布高分子材料而形成。
11.如权利要求9所述振子，其特征在于形成在长度方向外表面中至少一面上的上述重量负载层中，内部电极的外部形成有一个以上的附加层，该附加层具有不同与内部电极之间间隔的厚度，并采用与压电体基片相同的材料。
12.如权利要求10所述振子，其特征在于上述高分子材料是环氧树脂。
13.如权利要求9所述振子，其特征在于上述内部电极中的输入电极和输出电极，输入电极和外部电极的相向的端部相互重叠，而上述相互重叠的电极重叠部对称配置在部件中心部。
14.如权利要求9所述振子，其特征在于上述内部电极、辅助电极以及外部电极通过厚膜印刷法或真空蒸发法形成。
15.如权利要求11所述振子，其特征在于上述附加层的弧度小于内部电极间隔的1/2。
16.一种压电共振器，其特征在于，包括振子，由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成，在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极相互连接，而形成在上述输入电极之间的输出电极的端部通过外部电极相互连接，向长度方向极化使上述振子沿长度方向振荡，在长度方向的外表面中至少一面的部分或整个面上，涂布高分子材料，或在内部电极的外部形成一个以上的附加层，该附加层具有不同与内部电极之间间隔的厚度；内置有电容的基板；用于保护上述振子的外壳。
17.如权利要求16所述压电共振器，其特征在于上述基板为层叠型或单片型中的任一种。
18.如权利要求16所述压电共振器，其特征在于上述外壳采用冲压金属或压缩成形陶瓷中的任一种。
19.如权利要求16所述压电共振器，其特征在于内置在上述基板内的电容的电容值为3pF至50pF之间。
全文摘要
本发明涉及一种利用重量负载效果的厚薄切变模式振子及使用它的压电共振器，在水平于层叠的电极面，并以元件的长度方向极化，使振子以厚薄切变模式进行振荡，而且利用重量负载效果调节振子的振荡频率，以达到振子小型化的层叠型振子和使用它的压电共振器。本发明之振子由印刷有内部电极图形的至少两个以上的多数压电体基片层叠而成；在内部电极中，从中间部位延长到一侧端部的输入电极通过辅助电极相互连接，而形成在上述输入电极之间的输出电极的端部，通过外部电极相互连接；沿着长度方向极化，从而使上述振子沿长度方向振荡。
文档编号H01L41/08GK1819455SQ20051013507
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月23日 优先权日2004年12月24日
发明者梁光燮, 李元庆, 王永星, 李忠国 申请人:莱特龙株式会社