CN1151600C - 压电部件 - Google Patents

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Abstract

本发明一种低成本压电部件，具有容易的工艺性和更好的电特性。压电部件包含压电元件；阻尼部件，用于安装压电元件的支承基片，和一个盖子构件，在压电元件的一个表面上，设置具有预定硬度的阻尼部件以覆盖振动电极。在压电陷波器的罩子中，使用肖氏硬度为35到80的阻尼部件，而在压电鉴别器的罩子中，使用肖氏硬度为80到100的阻尼部件。

Description

压电部件
技术领域
本发明涉及一种压电部件，尤其涉及一种诸如用于消除具有特定频率的信号的陷波器，和用于识别信号的鉴别器之类的压电部件。
背景技术
诸如陷波器和鉴别器之类的，使用厚度切变振动和厚度纵向振动的压电部件通常具有这样的结构，它包含一个矩形的压电基片，该基片的两个主表面上具有振动电极，一个由诸如铝土之类的罩子构件材料制成，并用于容纳压电基片的容纳部分，以及用于将带有压电基片的容纳部分屏蔽在其中的盖子部件，其中，将压电基片支持在罩子中，从而其振动部分是振动的。在具有这种结构的压电部件中，由于厚度切变振动等等是在压电基片的厚度的中心具有节点的振动模式，分别将由硅橡胶制成的阻尼部件提供给其上带有振动电极的压电基片的主平面，从而可以调节诸如衰减、群延迟特性以及失真率之类的电特性，使其具有理想值。
顺便地说，在传统的压电部件中，将阻尼部件分别提供给压电基片的两个主表面，从而，必须对压电基片进执行两次阻尼部件的提供。由此，增加了压电部件的制造步骤的数量，这导致了压电部件的制造成本增加的问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种低成本的压电部件，它工艺性容易，并且具有优良的电特性。
为了达到上述目的，根据本发明的压电部件包含：包含其两个主平面上形成有振动电极的压电基片的压电元件，压电元件以厚度切变模式振动；和设置在压电基片的一个主表面上，以便覆盖形成在其上的振动电极，并具有预定的硬度的阻尼部件。
由于上述结构，通过只在压电基片的一个主表面上设置具有适当硬度的阻尼部件，可以得到理想的电特性，更具体地说，当使用肖氏硬度为35到80的阻尼部件时，可以通过只在压电基片的一个主表面上设置阻尼部件，得到作为陷波器所需规格的衰减特性和群延迟特性。
还有，当使用肖氏硬度为80到100的阻尼部件时，可以通过只在压电基片的一个主表面上设置阻尼部件而得到作为鉴别器所需的失真率特性。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的压电部件的装配图；
图2是在图1所示的压电部件中使用的压电元件的透视图；
图3是图1所示的压电部件的纵向截面图；
图4是示出图1所示的的压电部件的陷波器衰减相对于阻尼部件的硬度的变化的曲线图；
图5是图1所示的压电部件的群延迟时间与阻尼部件的硬度之间的关系；
图6是根据本发明的第二实施例的压电部件的装配示图；
图7是根据本发明的第二实施例的压电部件的纵向截面图
图8是示出图6所示的压电部件的失真率与阻尼部件的硬度之间的关系的曲线图；
图9是根据本发明的第三实施例的压电部件的装配图；
图10是示出图9所示的压电部件的外表的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图，描述根据本发明的实施例的压电部件。
(A第一实施例，图1到5)
图1中示出根据本发明陷波器的实施例的压电部件。压电陷波器10包含压电元件11、阻尼部件12、用于承载压电元件11的支承基片13，和用于覆盖支承基片13上的压电元件11的盖子构件14。
如图2所示，压电元件11包含诸如Pb(Zr，Ti)O3(PZT)之类的矩形的压电基片15，两个振动电极21a和22a形成在压电基片15的顶表面上，并且两个振动电极21b和22b形成在其底表面上。振动电极21b和22b分别与振动电极21a和22a相对，并将压电基片15夹在其中。在压电基片15的左端部上形成从顶表面延伸到底表面的端子电极31。端子电极31连接到振动电极21a。在压电基片15的右端上，形成从顶表面延伸到底表面上的端子电极32。端子电极32连接到振动电极22a。在形成在压电基片15的底表面上的振动电极21b和22b之间，形成端子电极33，它连接到振动电极21b和22b。
支承基片13由诸如铝土之类的绝缘材料制成，其顶表面上形成连接电极41到43，它们分别对应于压电元件11上的端子电极31到33。连接电极41的两端41a都延伸到凹口13a的内侧，该凹口13a分别形成在支承基片13的两个边缘上。连接电极42的两个端部42a分别形成在支承基片13的两个边缘上。连接电极43的两个端部43a延伸到凹口13c的内侧，该凹口13c分别形成在支承基片13的两个边缘上。
通过印刷等方式，将导电粘剂16(见图3)分别涂在支承基片13的连接电极41到43上，由此将压电元件11上的端子电极31到33分别与粘剂16结合。由此，将压电元件11承载在支承基片13上，其振动部分与支承基片13具有一个空隙，该空隙是由粘剂16的厚度形成的。
在压电基片15的表面上，由硅橡胶形成的阻尼部件12(肖氏硬度为35到80)通过诸如印刷等方式提供得覆盖振动电极21a和22a。
通过印刷等方式，在支承基片13的顶表面上周围形成玻璃膏薄膜17。将由金属材料制成的盖子构件14结合到玻璃膏薄膜17，以便覆盖压电元件11。使用导电粘剂等，将盖子构件14通过形成在玻璃膏薄膜17上的通孔18，电气连接到连接电极43，以接地。由此，压电元件11被电磁屏蔽。
在如上所述形成的压电陷波器10中，阻尼部件12从其上形成有振动电极21a和22a的顶表面使压电元件11中产生的厚度切变振动受到阻尼。通过将肖氏硬度为35到80的材料用作阻尼部件12，如还可以从图4和5知道的，可以得到压电陷波器10，它的陷波器衰减超过50dB(标准值的下限)，并且群延迟时间低于100msec(标准值的上限)。
(第二实施例，图6到8)
图6中示出根据本发明的实施例的压电部件，它应用于鉴别器。压电鉴别器50包含压电元件51、阻尼部件52、用于容纳压电元件51的罩子53、和用于屏蔽罩子53的顶表面的开口的盖子部件54。
压电元件51由矩形的压电基片55形成，该压电基片55具有形成在其顶表面上的振动电极61，以及形成在其底表面上的振动电极62。振动电极61和62形成在压电基片55的中心部分上，以便相对。振动电极61的延伸部分61a在压电基片55的左端侧上，从顶表面延伸到底表面。振动电极62的延伸部分62a在压电基片55的右端侧上，从底表面延伸到顶表面。
罩子53由诸如铝土之类的绝缘材料制成，并且具有凹下部分56，用于容纳压电元件51。在凹下部分56的两个端部中，形成阶级部分57和58，用于分别将压电元件51的两个端部放置在其上。由于阶级部分57和58，如图7所示，压电元件51被支持在其上，处于在其振动部分和凹下部分56的顶表面59之间具有一空隙的状态。在罩子53中，形成连接电极62和63，它们从各个阶级部分57和58延伸到其外部的周围表面。将导电粘剂64提供给阶级部分57和58，从而，压电元件51中的振动电极61和62的延伸部分61a和62a分别通过导电粘剂64，电气连接到连接电极62和63。
在压电基片55的表面上，提供由硅橡胶形成的阻尼部件52(它的肖氏硬度为80到100)，覆盖振动电极61除延伸部分61a以外的部分。
将盖子部件54结合到罩子53的顶部开口的表面的周围。在盖子部件54的两个端部，还形成有连接电极65和66，用于分别电气连接到罩子53的连接电极62和63。
在如上所述形成的压电鉴别器50中，阻尼部件52从其上形成有振动电极62的顶表面上，使压电元件51中产生的厚度切变振动受到阻尼。通过将肖氏硬度为80到100的材料用作阻尼部件52，如从图8中也可以知道的，能够得到压电鉴别器50，它的失真率低于1个百分比(＝标准值的上限)。
(第三实施例，图9和10)
下面，将根据单体的压电陷波器描述第三实施例，如图9所示，压电陷波器70包含压电元件71，以及用于将压电元件71夹在器其间，以形成振动空间的保护基片74和75。
压电元件71包含包含压电基片80，该压电基片80的顶表面上形成有振动电极81a和82a。在压电基片80的底表面上，形成振动电极81b和82b，以分别与振动电极81a和82a相对。在压电基片80的左端部中，形成延伸电极84，它连接到振动电极81a。在压电基片80的右端部中，形成延伸电极85，它连接到振动电极82a。在压电基片80的底表面上的振动电极81b和82b之间，形成延伸电极86，它连接到振动电极81b和82b。
在压电基片80的顶表面上，通过诸如印刷之类的方式，提供由硅橡胶制成，并且肖氏硬度为35到80的阻尼部件72和73，以便分别覆盖振动电极81a和82a。在保护基片74和75的中心部分上分别形成凹下部分74a和75a，用于形成振动空间。保护基片74和75由陶瓷或树脂材料制成。另外，用于形成振动空间的凹下部分74a和75a不是必须的，并且，可以通过用于将保护基片74和75结合到压电元件71的粘剂的厚度，确保振动空间。
通过粘剂，将保护基片74和75结合到压电元件71。通过这种方式，可以得到如图10所示的单块体90，它具有装入内侧的振动空间。在单块体90的两个端部上分别形成外部电极91和92，并在其中心部分上形成外部电极93。分别将外部电极91、92和93电气连接到外部电极84、85和86。
如上所述形成的压电陷波器70产生和根据第一实施例的上述压电陷波器10相同的工作和效果。
(其它实施例)
本发明不限于上述实施例，在不背离本发明的范围的情况下，可以有各种修改。例如，根据第一实施例的陷波器的压电元件11可以容纳在第二实施例中的罩子53内，或者第二实施例中的压电元件51可以反向地放置在第一实施例中的支承基片13上。另外，阻尼部件可以被提供给压电基片的底表面，而不是其顶表面。
如从上述可以知道的，根据本发明，由于具有预定硬度的阻尼部件提供给了压电基片的主平面，由此使压电元件的厚度切变振动受到阻尼，以得到需要的电特性，用于提供阻尼部件的步骤的数量减少，从而具有容易的工艺性，以及低成本压电部件。
例如，当使用肖氏硬度为35到80的阻尼部件时，可以得到满足作为陷波器所需的标准的衰减特性和群延迟特性，从而通过只在压电基片的一个主表面上设置阻尼部件，可以容易地产生陷波器。
还有，当使用肖氏硬度为80到100的阻尼部件时，可以得到满足作为陷波器需要的标准的失真率特性，由此，通过只在压电基片的一个主表面上设置阻尼部件，可以容易地生产鉴别器。

Claims (3)

1.一种压电部件，其特征在于包含：
压电元件，所述压电元件包含在其两个主表面上形成有振动电极的压电基片，所述压电元件以厚度切变振动模式振动；以及
具有预定的硬度，并仅设置在压电基片的一个主表面上的阻尼部件，以便覆盖形成在其上的振动电极。
2.如权利要求1所述的压电部件，其特征在于所述阻尼部件的肖氏硬度为35到80。
3.如权利要求1所述的压电部件，其特征在于所述阻尼部件的肖氏硬度为80到100。
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