专利名称：压电陶瓷能陷型振子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压电陶瓷频率器件的振子的结构，一种压电陶瓷能陷型振 子。
背景技术：
压电陶瓷频率器件作为频率选择和频率控制器件广泛应用于通讯、电视、计算机、 工业自动化等领域。压电陶瓷频率器件的关键部件是压电陶瓷振子。通常，压电陶瓷能陷 型振子是在一块压电陶瓷板两面制作互相对称的两个金属电极作为振动电极，振动电极由 引出电极引出。振动电极也叫做点电极，点电极的面积很小，只占整块压电陶瓷板的极小 部分，振子的中心的振动有效区域比点电极的面积稍大，约大20%左右。常用的压电陶瓷 材料为含铅陶瓷，减少铅的用量，甚至不用铅，是当前压电陶瓷频率器件制造必须考虑的问 题。目前已有不含铅的压电陶瓷，但无铅压电陶瓷的价格较高，用其制作压电陶瓷频率器件 时成本较高。另外，压电陶瓷振子的引出电极也制作在同一块压电陶瓷板上，由于压电陶瓷材 料与金属引出电极的结合力不很好，再加上高温、粘结等处理，常会产生松动脱落等缺陷。
发明内容本实用新型旨在提出一种使用少量压电陶瓷材料的压电陶瓷能陷型振子的结构。这种压电陶瓷能陷型振子包括一块片状振子，片状振子的上表面和下表面的中心 有两个互相对称的点电极，上述点电极由引出电极引出，片状振子中心的振动有效区域为 压电陶瓷材料块，片状振子的其它区域为一般陶瓷材料，上述压电陶瓷材料块镶嵌在片状 振子的中心。这种压电陶瓷能陷型振子由于只在片状振子的中心的振动有效区域采用压电陶 瓷材料，振动有效区域比点电极稍大一点，不到整个片状振子的1/6，因而可大大减少压电 陶瓷材料的用量。并且，由于一般陶瓷与金属引出电极的结合力较好，能减少引出电极松动 脱落的现象，提高压电陶瓷能陷型振子的正品率。
图1为已有技术的压电陶瓷能陷型振子的结构图；图2为本实用新型提出的压电陶瓷能陷型振子的结构图；图3为图2所示的压电陶瓷能陷型振子的剖面图；图4为压电陶瓷能陷型振子的另一种结构图；图5为圆柱形压电陶瓷棒；图6为方柱形压电陶瓷棒；图7为开有半圆柱形槽的陶瓷板；图8为开有方柱形槽的陶瓷板；
3[0015]图9为压电陶瓷棒粘合到陶瓷板上的槽中的示意图；图10为两面都开有槽的陶瓷板；图11为复合瓷块；图12为复合瓷片。
具体实施方式
如图1所示，已有的压电陶瓷能陷型振子的结构是在一块压电陶瓷板9的两面制 作互相对称的两个点电极2作为振动电极，振动电极由引出电极引3出。压电陶瓷板9的 振动有效区域4(图中虚线内区域)比点电极2稍大一点，不到整个片状振子的1/6。本实用新型提出的这种压电陶瓷能陷型振子的结构如图2和图3所示，它包括一 块片状振子，片状振子的上表面和下表面的中心有两个互相对称的点电极2，上述点电极由 引出电极3引出。片状振子由两部分组成片状振子中心的振动有效区域为压电陶瓷材料 块5，片状振子的其它区域1为一般陶瓷材料，压电陶瓷材料块5镶嵌在片状振子的中心。如图2所示，这种压电陶瓷能陷型振子的振动有效区域的压电陶瓷材料块5可以 为圆形。如图4所示，这种压电陶瓷能陷型振子的振动有效区域的压电陶瓷材料块5也可 以为正方形。这种压电陶瓷能陷型振子可以用下述方法来制造A、用压电陶瓷制作图5所示的圆柱形或图6所示的方柱形的压电陶瓷棒，压电陶 瓷棒的截面积稍大于振子振动区的有效面积，压电陶瓷棒可以用钛酸铅之类的含铅压电陶 瓷材料来制作，也可以用铌酸锶铋(SrBi2Nb209)、钛铌酸铋(BihMxNlVyTihC^)之类的无铅 压电陶瓷材料来制作。B、如图7所示，用普通陶瓷制作一般陶瓷板6。一般陶瓷板的宽度与压电陶瓷棒的 长度相同，一般陶瓷板的厚度稍大于振子的宽度。对一般陶瓷板进行厚度和端面研磨，在一 般陶瓷板的表面制作数条平行的凹槽7，凹槽的截面形状与A步所制得的压电陶瓷棒的截 面相一致，凹槽的大小比压电陶瓷棒的截面稍大，相邻的两条凹槽之间的中心距稍大于一 块振子的长度。一般陶瓷板可以用钛镁瓷之类的不含铅的普通陶瓷材料来制作。C、如图9所示，用玻璃釉在B步所制得的一般陶瓷板的每条凹槽中各粘入一条A 步所制得的压电陶瓷棒8，再将粘合了压电陶瓷棒的一般陶瓷板用玻璃釉多层相叠、粘合在 一起，加压加热固化，成为如图11所示的复合瓷块。D、将C步所得的复合瓷块沿与压电陶瓷棒的轴线相垂直的方向切割成如图12所 示的比振子的厚度稍厚的复合瓷片，再对复合瓷片表面进行研磨加工。E、对D步所得的复合瓷片进行溅射、极化、印刷、腐蚀处理，制成引出电极和点电 极。F、将E步所得的复合瓷片切割成图2所示的符合要求的单个能陷型压电振子。在上述压电陶瓷能陷型振子的制造过程中，当压电陶瓷棒的截面为图5所示的圆 柱形时，一般陶瓷板6上的凹槽应当做成截面为半圆形，复合瓷块中最上层的一般陶瓷板 的下表面上有凹槽，最下层的一般陶瓷板的上表面上有凹槽，其结构如图6所示，而中间的 部位的一般陶瓷板的上、下表面上都需有凹槽，其结构如图9所示。当压电陶瓷棒的截面为图6所示的方柱形时，一般陶瓷板上的凹槽的截面也可加工成正方形，而复合瓷块中，最上 层的一般陶瓷板上不加工凹槽，其余的一般陶瓷板的上表面上加工出如图8所示的凹槽。 这种压电陶瓷能陷型振子的制造方法中，当压电陶瓷棒的截面为正方形时，一般 陶瓷板6上的凹槽的截面也可以加工成半个正方形，此时，复合瓷块中最上层的一般陶瓷 板的下表面上有凹槽，最下层的一般陶瓷板的上表面上有凹槽，中间的部位的一般陶瓷板 的上、下表面上都有凹槽。
权利要求一种压电陶瓷能陷型振子，包括一块片状振子，片状振子的上表面和下表面的中心有两个互相对称的点电极(2)，上述点电极由引出电极(3)引出，其特征是片状振子中心的振动有效区域为压电陶瓷材料块(5)，片状振子的其它区域(1)为一般陶瓷材料，上述压电陶瓷材料块镶嵌在片状振子的中心。
2.如权利要求1所述的压电陶瓷能陷型振子，其特征是所述的振动有效区域的压电陶 瓷材料块(5)为圆形。
3.如权利要求1所述的压电陶瓷能陷型振子，其特征是所述的振动有效区域的压电陶 瓷材料块(5)为正方形。
专利摘要一种压电陶瓷能陷型振子，包括一块片状振子，片状振子的上表面和下表面的中心有两个互相对称的点电极(2)，上述点电极由引出电极(3)引出，片状振子中心的振动有效区域为压电陶瓷材料块(5)，片状振子的其它区域(1)为一般陶瓷材料，上述压电陶瓷材料块镶嵌在片状振子的中心。这种压电陶瓷能陷型振子由于只在片状振子的中心的振动有效区域采用压电陶瓷材料，振动有效区域比点电极稍大一点，不到整个片状振子的1/6，因而可大大减少压电陶瓷材料的用量。并且，由于一般陶瓷与金属引出电极的结合力较好，能减少引出电极松动脱落的现象，提高压电陶瓷能陷型振子的正品率。
文档编号H03H9/13GK201616813SQ20102004940
公开日2010年10月27日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者俞根明, 张火荣, 戴黎明, 童元丰, 陈以公 申请人:浙江嘉康电子股份有限公司