專(zhuān)利名稱(chēng)：壓電諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在電子設(shè)備內(nèi)的壓電諧振器，該壓電諧振器例如可用作電腦中的基準(zhǔn)振動(dòng)器或?yàn)V波器。
在現(xiàn)有技術(shù)中，一種安裝在電子設(shè)備內(nèi)的壓電諧振器所具有的基本結(jié)構(gòu)是通過(guò)端面板將兩主平面上形成有電極的一壓電基片固定。所述端面板具有彈性凸塊，并且該端面板與例如由一壓電陶瓷板構(gòu)成的壓電基片相連。這些壓電陶瓷板和端面板被裝備在機(jī)箱內(nèi)。在日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)NO.昭61-199313中披露了一種系統(tǒng)，其中在機(jī)箱一內(nèi)表面形成有許多凸塊。這些凸塊用以固定壓電陶瓷板外周側(cè)面的非振動(dòng)部分，以防止所述壓電陶瓷板在外部震動(dòng)作用下，在其固定位置上發(fā)生位移。
但是，由于所述機(jī)箱內(nèi)表面上的凸塊總與壓電陶瓷板外周側(cè)面相接觸，所以由于溫度變化而引起機(jī)箱的收縮會(huì)產(chǎn)生作用于壓電陶瓷板上的高應(yīng)力。結(jié)果會(huì)使所述壓電諧振器的電特性發(fā)生變化。此外，當(dāng)機(jī)箱受到外界的強(qiáng)震動(dòng)時(shí)，有可能損壞壓電陶瓷板。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于解決上述問(wèn)題并提供一種壓電諧振器，該壓電諧振器不會(huì)受到外界應(yīng)力的影響并能實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的防震特性。
即，本發(fā)明的壓電諧振器在其兩表面均形成有電極，且設(shè)置有一壓電基片，在該基片的外周側(cè)表面的非振動(dòng)部分形成有凸塊。端面板上的所述凸塊用以固定壓電基片的兩側(cè)。此外，這些壓電基片及端面板被裝配在機(jī)箱內(nèi)部。所述機(jī)箱可用樹(shù)脂密封。上面所述的壓電基片可用壓電陶瓷制成。形成在壓電陶瓷板外周側(cè)表面的所述凸塊可具有一曲面。另外，在與壓電陶瓷板角附近位置相對(duì)應(yīng)的機(jī)箱部分最好形成有凹面部分。
本發(fā)明的壓電諧振器在作為壓電基片的壓電陶瓷板外周側(cè)表面上具有一些凸塊。由于上述壓電陶瓷板中心部分被端面板上的凸塊固定，因此所述壓電陶瓷板上的凸塊不會(huì)與機(jī)箱內(nèi)表面接觸。雖然存在由于受到外界震動(dòng)而使所述壓電陶瓷板在其固定位置上產(chǎn)生位移以及凸塊與機(jī)箱內(nèi)表面接觸情況，但是由于所述凸塊形成在壓電陶瓷板的非振動(dòng)部分上并且壓電陶瓷板的振動(dòng)部分(即其角部)不會(huì)與機(jī)箱內(nèi)表面接觸。因此，壓電諧振器的電特性根本不會(huì)發(fā)生變化。在本發(fā)明的壓電諧振器中，不必使壓電陶瓷板一直被機(jī)箱內(nèi)表面固定。鑒于這一事實(shí)，由于從機(jī)箱內(nèi)表面發(fā)出的強(qiáng)烈震動(dòng)或高應(yīng)力不會(huì)直接作用于所述壓電陶瓷板，從而減少了所述諧振器損壞或其特性變化的可能性。
本發(fā)明的上述內(nèi)容以及其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下面與相應(yīng)附圖相結(jié)合的描述更清楚地顯示出。


圖1為垂直于現(xiàn)有技術(shù)中的壓電諧振器的壓電陶瓷板的剖面圖。
圖2為平行于現(xiàn)有技術(shù)中的壓電諧振器的壓電陶瓷板的剖面圖。
圖3為用以表示本發(fā)明壓電諧振器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施例、垂直于壓電陶瓷板的剖面圖。
圖4為用以表示本發(fā)明壓電諧振器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施例、平行于壓電陶瓷板的剖面圖。
圖5為用以表示本發(fā)明壓電諧振器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施例、平行于壓電陶瓷板的剖面圖。
圖6為平行于壓電陶瓷板的剖面圖，用以表示本發(fā)明壓電諧振器構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施例且還描繪了所述凸塊為曲面的機(jī)箱。
為了能與本發(fā)明進(jìn)行比較，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的壓電諧振器加以描述。參照?qǐng)D1和2，一種在其兩端具有電極的壓電陶瓷板1被端面板2上的凸塊3固定。這些壓電陶瓷板1和端面板2被裝配在機(jī)箱4內(nèi)部。所述壓電陶瓷板1為方形且其非振動(dòng)部分的四側(cè)被機(jī)箱內(nèi)表面上的凸塊9固定。但是，當(dāng)機(jī)箱4收縮時(shí)，會(huì)存在高應(yīng)力作用于所述壓電陶瓷板1而導(dǎo)致其電特性發(fā)生變化。此外，當(dāng)機(jī)箱4受到外界強(qiáng)烈震動(dòng)時(shí)，還會(huì)存在壓電陶瓷板被損壞的可能性。
圖3-6所示為本發(fā)明的壓電諧振器結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。參照?qǐng)D3，形成在端面板2上的凸塊3用以固定壓電陶瓷板1的中心部分。所述壓電陶瓷板為方形且在靠近其四個(gè)側(cè)邊的非振動(dòng)部分上具有凸塊5。這些壓電陶瓷板1和端面板2被裝配在機(jī)箱內(nèi)。機(jī)箱4用樹(shù)脂板7密封。參照?qǐng)D4，顯然，當(dāng)所述壓電陶瓷板1的中心部分被端面板2的凸塊3固定時(shí)，壓電陶瓷板1的凸塊5便不會(huì)與機(jī)箱4的內(nèi)表面接觸。機(jī)箱4的內(nèi)表面具有凹形部分8，這些凹形部分設(shè)置在壓電陶瓷板1四個(gè)角上的振動(dòng)點(diǎn)6附近。由于所述凹形部分8的存在，因而壓電陶瓷板1的振動(dòng)點(diǎn)6便不會(huì)與機(jī)箱4的內(nèi)表面接觸。
當(dāng)由于外界震動(dòng)而使壓電陶瓷板1在其本身固定位置上發(fā)生位移時(shí)，形成在壓電陶瓷板1上的凸塊5便會(huì)與機(jī)箱4的內(nèi)表面接觸，從而不會(huì)使壓電陶瓷板1產(chǎn)生更大的移動(dòng)。此外，上述凸塊5應(yīng)形成在壓電陶瓷板1的非振動(dòng)部分，以便即使凸塊5與機(jī)箱4的內(nèi)表面接觸，壓電諧振器的電特性也不會(huì)改變。此外，如圖5所示，在某種情況下，壓電陶瓷板1由于外界震動(dòng)的結(jié)果會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。即便是這樣的話(huà)，由于機(jī)箱4已具有凹面部分8且壓電陶瓷板1具有上述凸塊5，因此壓電陶瓷板1的四個(gè)振動(dòng)部分(角)不會(huì)與機(jī)箱4的內(nèi)表面接觸。在上述凸塊5與機(jī)箱4內(nèi)表面接觸且機(jī)箱4收縮的情況下，通過(guò)機(jī)箱4的內(nèi)表面會(huì)對(duì)壓電陶瓷板1上的凸塊5施加一定壓力。但是，當(dāng)機(jī)箱4收縮時(shí)，所述壓電陶瓷板1會(huì)響應(yīng)于此受到機(jī)箱4內(nèi)表面的推動(dòng)，并被移動(dòng)。由于這一情況的存在，所述壓電陶瓷板1便不會(huì)受到壓力的作用。即使在機(jī)箱4受到外界震動(dòng)的情況下，由于壓電陶瓷板能夠移動(dòng)，從而壓電陶瓷板并不會(huì)受到震動(dòng)的直接影響。作為一種壓電陶瓷板1的凸塊5的形狀，可采用矩形，也可采用圖6所示的曲面形狀。當(dāng)所述凸塊5的形狀為圖6所示的形狀時(shí)，便可能避免凸塊5的角被機(jī)箱4內(nèi)表面卡住，并且壓電陶瓷板不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)或幾乎不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)。
本發(fā)明的壓電諧振器可按以下所述方式制作。用樹(shù)脂制作機(jī)箱4，使其具有一側(cè)邊尺寸為6-7mm的外部形狀。從其頂視圖所觀察到的機(jī)箱4的內(nèi)部尺寸應(yīng)具有這樣的數(shù)值，當(dāng)一側(cè)尺寸為5mm的壓電陶瓷板1被固定時(shí)，機(jī)箱內(nèi)表面與壓電陶瓷板之間的距離應(yīng)在0.1-0.2mm左右。此外，與壓電陶瓷板四個(gè)角相對(duì)應(yīng)的機(jī)箱4內(nèi)表面具有凹面部分。機(jī)箱4的內(nèi)部尺寸的確定應(yīng)使端面板2的彈性凸塊3能夠以預(yù)定壓力固定壓電陶瓷板1。通過(guò)例如壓力加工方法可將端面板2的凸塊3制成半球形。
由磷青銅或類(lèi)似材料制成的端面板2，可例如以其半球形凸塊3朝向機(jī)箱4內(nèi)部的方式插入所述機(jī)箱4內(nèi)。端面板2尺寸應(yīng)基本與機(jī)箱4的內(nèi)表面尺寸相等，通過(guò)這樣的方式端面板2便不會(huì)輕易地移入機(jī)箱內(nèi)。壓電陶瓷板1的形狀應(yīng)為方形，且其厚度為0.5-1.0mm，且其一側(cè)具有大約5mm的長(zhǎng)度。在壓電陶瓷板1的兩主表面上應(yīng)具有尺寸略小于該壓電陶瓷板形狀的電極。在所述壓電陶瓷板四個(gè)側(cè)邊的中心部分具有高度大約在0.1-0.15mm之間的凸塊5。所述凸塊5可通過(guò)對(duì)燒結(jié)壓電陶瓷板的外周邊進(jìn)行磨削加工而成。當(dāng)然，也可用諸如石英這樣的壓電單晶體材料來(lái)代替壓電陶瓷板1。既然是這樣，就應(yīng)通過(guò)腐蝕或類(lèi)似方法來(lái)制得上述位于外周部分上的凸塊5。
然后，將具有與上面所述的端面板2形狀相同的端面板2以方向相對(duì)的設(shè)置方式安裝在壓電陶瓷板1上。在這一工作之后，對(duì)壓電陶瓷板1的位置進(jìn)行調(diào)整。隨后，用樹(shù)脂板7封蓋機(jī)箱4的開(kāi)口部分，這種封蓋方式應(yīng)使端面板的一部分可以伸到機(jī)箱4之外且之后用樹(shù)脂將機(jī)箱4封閉。
壓電陶瓷板1四個(gè)側(cè)邊上的凸塊5的寬度和高度以及設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)表面四個(gè)角上的凹面部分尺寸應(yīng)根據(jù)壓電陶瓷板1的尺寸和機(jī)箱4的尺寸來(lái)確定。但是，在壓電陶瓷板1轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，凸塊5尺寸和機(jī)箱凹部尺寸的確定應(yīng)首先使凸塊5可以與機(jī)箱內(nèi)表面接觸。
通過(guò)以上內(nèi)容可知，本發(fā)明的壓電諧振器應(yīng)這樣構(gòu)成，當(dāng)壓電陶瓷板在其位置上發(fā)生移動(dòng)且設(shè)置在外周部分的所述非振動(dòng)部分上的凸塊與機(jī)箱內(nèi)表面相接觸時(shí)，所述振動(dòng)部分不會(huì)與機(jī)箱內(nèi)部接觸。由于情況的存在，壓電諧振器的電特性邊不會(huì)發(fā)生改變。此外，由于壓電陶瓷板能夠1機(jī)箱內(nèi)部略微移動(dòng)，因此，通過(guò)機(jī)箱的應(yīng)力或震動(dòng)幾乎不會(huì)對(duì)壓電陶瓷板產(chǎn)生影響。
雖然，上面結(jié)合一些最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)懂得本發(fā)明所包含的內(nèi)容要點(diǎn)并非僅限于那些特定的實(shí)施例。相反，所有改變，改進(jìn)及等同物均應(yīng)包括在下面的權(quán)利要求的思想和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓電諧振器，包括一壓電基片，該基片在其兩主表面具有電極且至少在其外周部分的非振動(dòng)部分具有凸塊；端面板，用于支承所述壓電基片的兩主表面；以及一機(jī)箱，用于裝配所述壓電基片和端面板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于所述壓電基片具有方形或矩形端面板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于所述壓電基片為一壓電陶瓷板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電諧振器，其特征在于所述壓電基片的四個(gè)側(cè)邊均具有凸塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于當(dāng)所述壓電基片中心部分被所述端面板支承時(shí)，形成在壓電基片外周部分的凸塊5與所述機(jī)箱內(nèi)部?jī)?nèi)表面應(yīng)留有一定間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于所述壓電基片的凸塊為曲面形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于在所述機(jī)箱內(nèi)表面形成有凹面部分，其接近于所述壓電基片的四個(gè)角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于所述端面板具有曲面凸塊并且所述曲面應(yīng)緊靠在所述壓電基片上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電諧振器，其特征在于所述機(jī)箱用樹(shù)脂密封。
10.一種用于供壓電諧振器用的壓電基片支承裝置，其中在所述壓電基片的外周部分上設(shè)置有多個(gè)非振動(dòng)部分且在其附近形成有凸塊，所述凸塊與將所述壓電基片裝配在初始固定位置上的機(jī)箱內(nèi)表面留有間隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓電諧振器，其基本結(jié)構(gòu)是用端面板固定一壓電基片且將它們裝配在機(jī)箱內(nèi)。壓電基片可用壓電陶瓷制成。壓電陶瓷板在其外周側(cè)面的非振動(dòng)部分具有凸塊。當(dāng)壓電陶瓷板中心部分被端面板固定時(shí)，凸塊不與機(jī)箱內(nèi)表面接觸。當(dāng)因外界震動(dòng)而使壓電陶瓷板位置移動(dòng)時(shí)，凸塊與機(jī)箱內(nèi)表面接觸而壓電陶瓷板振動(dòng)部分不與機(jī)箱內(nèi)表面接觸，從而使其電特性不發(fā)生變化。此外，由于該結(jié)構(gòu)能使壓電陶瓷在機(jī)箱內(nèi)略微移動(dòng)，因此不會(huì)受到通過(guò)機(jī)箱的強(qiáng)震動(dòng)和應(yīng)力。
文檔編號(hào)H03H9/05GK1168025SQ97103768
公開(kāi)日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1997年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月12日
發(fā)明者筒井孝至 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社