CN1144420A - 压电谐振器及使用该压电谐振器的压电部件 - Google Patents
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Abstract
一种可以用于作为压电部件的一部分的压电谐振器，防止压电基板的表面上的电极自熔合并且镀银端子通过在电极上形成高熔点金属部分和电极紧靠。高熔点金属由Ni，Cr，W，Ti，Mo，Ni-Cu(镍铜合金)或其合金制成。高熔点金属的厚度最好是小于电极厚度的约1/10或小于1μm。
Description
本发明涉及一种压电谐振器，特别是一种用于振荡电路，滤波电路或类似电路的压电谐振器及使用这种压电谐振器的压电部件。
已知形成一种压电部件，其中压电谐振器由和它相对表面接触的金属端子夹持。压电谐振器包括在其相对面上形成电极的压电基板，该电极通常由银构成。金属端子通常由金属板状部件，例如磷青铜部件构成，其上镀有银以改善和电极及引线电极的连接。
尽管银具有优越的导电性，但它具有自熔合的倾向。其结果，在金属端子上镀的银和电极接触处会产生熔合。如果发生这种情况，当压电基板振动时，会使电极从压电基板上脱离，从而引起电极和金属端子间导电恶化。
因此，本发明的目的是提供一种压电谐振器和使用这种压电谐振器的压电部件，其中压电基板表面设置的电极将和其表面镀有银膜的金属端子熔合的这种现象会明显减少。
为了获得上述目的，本发明的压电谐振器包括：
一个压电基板；
一个在压电基板的表面上形成的电极，所述电极具有一个和端子接触的接触表面；
在所述电极的接触表面上形成高熔点金属。
高熔点金属最好是一种高熔点金属膜或高熔点金属细颗粒。高熔点金属可以在电极的整个接触表面或仅在和镀银端子接触的电极部分上设置。
在最佳实施例中，压电谐振器包括：
具有第一和第二相对表面的压电基板；
在第一和第二相对表面上分别设置的第一和第二电极，每个电极具有和各端子接触的接触表面；和
在所述第一和第二电极的接触表面上分别设置第一和第二高熔点金属。
另外，高熔点金属最好是高熔点金属膜或高熔点金属颗粒。高熔点金属可以在电极的整个表面或仅在和端子接触的电极部分上设置。
本发明的压电谐振器可以用于压电部件中，其中一个或多个端子支撑压电谐振器并和电极表面接触。压电谐振器和端子最好放在一个箱中以形成一个整体式部件。
因为在压电基板的表面上设置的电极通过高熔点金属膜和金属端子的银膜接触，所以电极就不直接和银膜接触，从而避免了银膜的自熔合。
另外，因为在压电基板的表面上设置的电极通过高熔点细颗粒和金属端子的银膜接触，所以使电极和银膜接触的面积减少，从而避免了银的自熔合。
本发明的特性及其他目的，用途和优点将通过附图的描述变得显而易见，其中，相同标号表示相应部件。
为了描述本发明的目的，示出了几种目前最好的形式。然而，应该理解，本发明并不限制到这些实际装置和图中所示。
图1表示根据本发明的原理构成的压电谐振器的最佳实施例的剖面图；
图2表示采用图1所示的压电谐振器的压电部件的剖面图；
图3表示根据本发明原理构成的压电谐振器的另一实施例的剖面图；
图4表示图3所示的压电谐振器的一个电极的局部放大图；
图5采用图3所示的压电谐振器的压电部件的剖面图。
现在参考附图，其中相同标号表示相同部件，如图1所示，根据本发明的原理构成一个压电谐振器，并以标号10表示。压电谐振器10包括一个压电基板12，在压电基板的12的相对主表面上设置电极14，16(最好覆盖整个主表面)和在电极14，16的表面上分别设置的高熔点金属膜18，20。压电基板12最好由一种陶瓷材料，例如PZT，石英。单晶的LITa03等构成。电极14，16由银溅射，蒸发，印刷干燥或其他适当方式制成。
高熔点金属膜18，20由具有比电极14，16熔点高的金属，例如Ni，Cr，W，Ti，Mo，Ni-Cu(镍铜合金)和它们的合金制成，并且最好由溅射，蒸发，印刷干燥的方式在电极14，16上形成。金属膜18，20的厚度设定在不影响电极14，16的特性的值。它最好选择在小于电极14，16厚度的约1/10或小于1μm，选择其较小者(例如在Ni-Cu的情况，最好为约0.2μm)。
图2是使用图1的压电谐振器10的谐振装置22。在该谐振装置22中，它最好在一个KHz频带下工作，压电谐振器10由一对置于内箱28中的金属端子24，26夹持。在内箱28顶部形成一个开口以使压电谐振器10和端子24，26放入内箱28的内部。该开口在压电谐振器和端子24，26放入后由内盖30封闭。然后内箱28插入外箱32中，该外箱由密封树脂34密封。
压电谐振器10夹持在金属端子24，26之间，该金属端子和谐振器10的两个主表面在中间部分接触并以辐射振动模式振动。金属端子24，26最好由在板状部件的表面镀上银膜而产生，该板状部件由磷青铜或类似物通过制板或其他适当方法制成。金属端子24，26具有弹性并且弹性和压电谐振器10接触。
因为压电谐振器10的电极14，16通过高熔点金属膜18，20弹性和金属端子24，26接触，电极14，16和金属端子24，26的银将不会自熔合且当压电谐振器10谐振时电极部件14，16从压电基板12上脱离的现象会显著减少。
虽然描述了本发明的一个实施例，但本发明压电谐振器和压电部件并不限制于本实施例，而是，它们可以在本发明的精神范围内进行变化。
在前面实施例中，公开了一种分立的压电谐振器和分立的压电谐振部件。然而，本发明采用的高熔点金属膜可以应用到批量生产压电谐振器，例如在母板上生产。
另外，高熔点金属膜不必总是在压电基板的电极的整个表面上形成。而是，它只在金属端子和压电基板的电极表面接触部分的局部形成。
图3和图4表示本发明的压电谐振器的第二实施例。为了和第一实施例相区别，压电谐振器用10’表示，和第一实施例相同，压电谐振器10’包括一个压电基板12，在压电基板的12的相对主表面上设置一对电极12，16，最好，电极14，16覆盖基板12的整个顶表面和底表面。尽管在第一实施例中使用高熔点金属膜防止电极自熔合。在本实施例中，高熔点细颗粒36粘结到电极14，16的表面。压电基极12最好由陶瓷材料，例如PZT，石英，单晶的LiTaO3等制成。电极14，16最好由银溅射，蒸发，印刷干燥或其他适当方式制成。
高熔点细颗粒36最好由具有比电极14，16更高熔点的材料制成，例如陶瓷和铝玻璃或类似物或Ni，Cr，W，Ti，Mo，Ni-Cu(镍铜合金)或它们的合金。高熔点细颗粒36最好粘结到电极14，16的表面或将它们吹到电极的表面，例如通过吹砂，埋入电极14，16中。或将高熔点细颗粒36粘结到电极14，16的表面或将细颗粒36和压电谐振器10’放入同一容器并且搅动它们，用搅拌法将细颗粒埋入电极14，16中。由于电极14，16是由相对软材料银制成，细颗粒36可以通过吹砂或搅拌埋入电极14，16中。当细颗粒36埋入电极14，16时，电极14，16和金属端子之间的电连接不会消弱(后面描述)，即使使用绝缘的细颗粒，并且没有颗粒从电极14，16上脱落。最好是高熔点细颗粒36以一个不影响电极14，16特性的密度埋入电极14，16中。
另外，当需要时，电极14，16的表面可以通过去掉多余的细颗粒36而变光滑，细颗粒36可以通过清洗或机械抛光电极14，16，(其上通过吹砂或搅拌粘结有高熔点细颗粒36)或通过振动抖掉它们而分布在电极14，16的凹入部分。应该注意，细颗粒36的形状和大小是任意的和可以根据具体使用要求进行各种变化。
图5表示一个使用图3的压电谐振器的谐振装置38，它最好工作在一个KHz频带，压电谐振器10’由一对置于内箱28的金属端子24，26夹持定位。在内箱28顶部形成一个开口以使压电谐振器10’和端子24，26放入内箱28的内部。该开口在压电谐振器10’和端子24，26放入后由内盖30封闭。然后内箱28插入外箱32中，该外箱由密封树脂34密封。压电谐振器10’夹持在金属端子24，26之间的两个主表面的中间处并以辐射振动模式振动。金属端子24，26最好由在板形部件的表面镀上银膜而构成，该板形部件由磷青铜或类似物通过制板或其他适当方法制成。金属端子24，26具有弹性并且弹性和压电谐振器10’接触。
因为压电谐振器10’的电极14，16通过高熔点细颗粒36的过渡和金属端子24，26接触，使电极14，16与金属端子接触的面积减小，电极14，16和金属端子24，26的银将不会自熔合(或至少自熔合将减至最小)并且当压电谐振器10’谐振时电极部件14，16从压电基板12上脱离的现象会显著减少。
虽然描述了本发明的一个实施例，但本发明压电谐振器和压电部件并不限制于本实施例，相反，它们可以在本发明的精神范围内进行变化。例如，高熔点细颗粒并非需要总是粘结在压电基板12的电极的整个表面。而是，它们可以局部粘结在金属端子24，26和压电谐振器10或压电谐振器10’的接触部分。
从上述可明显看出，本发明在压电谐振器的银电极的表面提供了一种高熔点金属，从而电极和银膜没有直接接触，也就没有银的自熔合。结果，电极从压电基板脱离的问题可以避免。从而改善了电极和金属端子间电连接的可靠性。
本发明在不脱离其精神或基本特性下可以以其他形式实施，因此，本发明的范围应参考所附的权利要求书而不是前面的说明书。
Claims (26)
1.一个压电谐振器，包括
一个压电基板；
在压电基板的表面上形成的一个含银电极，所述电极具有一个和一个端子接触的接触表面；
在所述电极的接触表面上形成高熔点金属。
2.根据权利要求1所述的压电谐振器，其特征在于：高熔点金属是设置在所述电极的所述接触表面上的高熔点金属膜。
3.根据权利要求2所述的压电谐振器，其特征在于：所述高熔点金属膜设置在所述电极的整个接触表面上。
4.根据权利要求1所述的压电谐振器，其特征在于：所述高熔点金属包括在所述电极的所述接触表面上设置的高熔点细颗粒。
5.根据权利要求4所述的压电谐振器，其特征在于：所述高熔点细颗粒设置在所述电极的整个接触表面上。
6.一种压电谐振器，包括
具有第一和第二相对表面的压电基板；
在第一和第二相对表面上分别设置的第一和第二电极，每个电极具有和各端子接触的接触表面；和
在所述第一和第二电极的接触表面上分别设置第一和第二高熔点金属。
7.根据权利要求6所述的压电谐振器，其特征在于：
高熔点金属是高熔点金属膜。
8.根据权利要求7所述的压电谐振器，其特征在于：所述高熔点金属膜设置在相关的第一和第二电极的整个接触表面上。
9.根据权利要求6所述的压电谐振器，其特征在于：所述第一和第二高熔点金属包括在所述第一和第二电极的所述接触表面上设置的高熔点细颗粒。
10.根据权利要求9所述的压电谐振器，其特征在于：
高熔点金属细颗粒可以设置在第一和第二电极的整个表面。
11.一种压电部件，包括：
一个压电基板
一个设置在所述压电基板的表面的含银电极；
一个在所述电极上设置的高熔点金属；
一个金属端子，其表面镀有银膜，并和高熔点金属接触。
12.根据权利要求11述的压电部件，其特征在于：进一步包括一个用于容纳所述压电基板和所述金属端子的箱。
13.根据权利要求11所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属是设置在所述电极表面的高熔点金属膜。
14.根据权利要求13所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属膜设置在所述电极的整个暴露表面上。
15.根据权利要求11所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属膜设置在所述电极和所述金属端子接触的表面部分。
16.根据权利要求11所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属包括在所述电极表面设置的高熔点细颗粒。
17.根据权利要求16所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点细颗粒设置在所述电极的整个暴露表面上。
18.根据权利要求16所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点细颗粒设置在所述电极和所述金属端子接触的表面部分。
19.一种压电部件，包括：
一个具有第一和第二相对表面的压电基板；
设置在第一和第二表面上的所述第一和第二含银电极；
设置在所述第一和第二电极上的第一和第二高熔点金属；
第一和第二金属端子，其表面镀有银膜，并第一和第二金属端子分别和所述第一和第二高熔点金属接触。
20.根据权利要求19所述的压电部件，其特征在于：
进一步包括一个用于容纳所述压电基板和所述金属端子的箱。
21.根据权利要求20所述的压电部件，其特征在于：
高熔点金属是高熔点金属膜。
22.根据权利要求21所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属膜设置在所述电极的各个整个暴露表面上。
23.根据权利要求21所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点金属膜设置在所述电极和所述金属端子接触的表面部分。
24.根据权利要求19所述的压电部件，其特征在于：每个所述高熔点金属包括高熔点细颗粒。
25.根据权利要求24所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点细颗粒设置在所述电极的整个暴露表面上。
26.根据权利要求24所述的压电部件，其特征在于：
所述高熔点细颗粒设置在所述电极和所述金属端子接触的表面部分。
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