TW527771B - Piezoelectric resonator - Google Patents

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TW527771B
TW527771B TW088106219A TW88106219A TW527771B TW 527771 B TW527771 B TW 527771B TW 088106219 A TW088106219 A TW 088106219A TW 88106219 A TW88106219 A TW 88106219A TW 527771 B TW527771 B TW 527771B
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TW
Taiwan
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piezoelectric
vibration
resonance component
piezoelectric resonance
patent application
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TW088106219A
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Ryuhei Yoshida
Nobuhiro Kitajima
Kenichi Sakai
Original Assignee
Murata Manufacturing Co
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527771 A7 B7 五、發明說明(f ) 本發明之領域: 本發明有關一種壓電共振器,其用於例如抑制電路或 鑑別器上,而更特別的是,有關一種能量抑制型式的壓電 共振器’其包含壓電共振組件,以及包含具有空間的封裝 ,其中的空間則允許壓電共振組件振動部份的振動。 相關枝術之說明 日本專利公告(kokoku)第7-70941號揭示一種包含能 量抑制型式的壓電共振組件之壓電共振器,其乃是使用厚 度延展振動模式。接著將參考圖1〇和Η說明壓電共振器 的架構。 圖10爲壓電共振器的分解透視圖。圖11則是圖10 的壓電共振器之垂直剖視圖。 壓電共振器51包含一個能量抑制型式的壓電共振組件 ,使用厚度延展振動模式。壓電共振組件52包含一個方形 的壓電基座52a。第一個激勵電極52b設置於壓電基座52a 上表面的中心部份。第二個激勵電極52c設置於壓電基座 52a下表面的中心部份,使得激勵電極52b和52c彼此相 面對,而壓電基座52a則設置於其中間。 激勵電極52b和52c分別連接鉛電極52d和52e。鈴 電極52e順著壓電基座52a的下表面,延伸到基座52a的 邊緣,其所延伸的邊緣則是相對於鉛電極52e所延伸的邊 緣。 3
本紙張足度適用中國國家標準(CI\’S)A4規格(21〇χ 297公蓳) 527771 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5农 _________B7 _ 五、發明說明(> ) 密封基座53和54分別附於壓電共振組件的上表面和 下表面之上。松封基座5 3和5 4每一'個皆是由絕緣的陶質 ,例如礬土所製成,並且皆具有方塊狀的外型。空腔53a 形成於密封基座53的下表面,而空腔54a形成於密封基座 54的上表面。當密封基座53和54設置於壓電共振組件52 上之時,則安排空腔53a和54a兩者彼此換置。 在壓電共振器51中,密封基座53和54經由一隔離 黏著物層,連接到壓電基座52a。 壓電共振組件52的一部份夾在第一個和第二個激勵電 極52b和52c之間,用來充當一振動部份。如圖11中所示 的,由於振動部份設置於空腔53a和54a之中,因此當其 受到激勵時,能夠自由地在空腔53a和54a所界定的空間 中振動。參考數字55和56指示外部的電極。外部電極55 電氣地連接到鉛電極52d,而外部電極56則電氣地連接到 鉛電極52e。 在壓電共振器51中,在振動部份所激勵的基本諧波之 洩漏振動,於壓電共振組件52及密封基座53和54之間的 連接部份受到抑制。例如,在密封基座53和壓電共振組件 52上表面,經由隔離黏著物層(並無顯示)所連接的部份, 基本諧波之洩漏振動受到抑制。經由空腔53a和54a之間 的偏差量之調整,則能夠調整基本諧波洩漏振動的抑制量 ,藉以獲得所要的頻率特性。 最近,已經利用了其三次諧波,而使用類似壓電共振 器51的架構來增加操作頻率之成果。在利用三次諧波的壓 (請先閱讀背面之注意事項再 m! · .線. 本纸張义度適用中國國家標準(CN\S)A4規格(210 x 297公t ) 527771 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(<) 電共振器中,基本諧波和五次及更高次諧波則變成爲寄生 的。所以,除非基本諧波確實地受到抑制,否則三次諧波 的利用可能失效,而潛在地導致不規則的振動。由於1C的 增益會隨著頻率的增加而降低,因此具有最低頻率的基本 §皆波谷易滿足振動的條件’以致於基本諧波非常可能地導 致不規則的振動。因此,已經高度地要求確實地抑制其基 本諧波。 爲了壓抑基本諧波,而不影響三次諧波,可於振動部 份外的區域中實行抑制動作,使得基本波洩漏出其區域。 基本諧波之洩漏所移離的區域視激勵電極52b和52C的直 徑而定,其區域則位於激勵電極中心的集中區域。所以, 需要根據激勵電極52b和52c的直徑來修改空腔53a和 54a的大小。 在壓電共振器中,適用來確定振動部份形成於封裝之 中的空間,可藉由以下兩種方法其中一種來抑制基本諧波 :(1)根據激勵電極的直徑來修改空間的大小,藉以確保其 振動;以及(2)如同壓電共振器51的範例中,空腔53a和 54a的上方和下方彼此相互移置。 無論如何,根據激勵電極直徑來修改空間大小的方法 (1) ,需要具有不同直徑的空腔之各種密封基座。因此,不 只是需要昂貴的沖模,製造過程也會變得複雜,而導致製 造成本的增加。 在空腔53a和54a的上方和下方彼此相互換置的方法 (2) 中,即使是當藉由機器製作沖模或拋光密封基座的邊端 (請先閱讀背面之注意事項再 I ..__ 本頁: · -線· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)Al規格(210^ 297公發) 527771 A7 B7 五、發明說明(I) 表面來建立其換置時,其仍然涵蓋各種密封基座的使用。 因此,不只是涵蓋昂貴的沖模製造的過程也變得複雜’而 導致製造成本的增加。 再者,由於拋光的品質和技巧決定相對換置的準確性 ,因此當空腔形成之後,爲了建立空腔之間的相對換置’ 而將密封基座的邊端表面拋光時’則不能夠精確地控制其 相對的移置動作。 本發明之槪要· 爲了克服以上所說明的問題,本發明的較佳實施例提 供一種含有能量抑制型式的壓電共振組件之壓電共振器, 其中的壓電共振組件乃是利用厚度延展振動模式的三次諧 波,而壓電共振器則是建構來簡易且可靠地抑制基本諧波 ,且其壓電共振器不需要增加所使用的不同形式之封裝材 料數目,藉以降低製造成本。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印^^ 根據本發明的較佳實施例,壓電共振器包含一個封裝 組件、一個密封部份以及一個能量抑制型式的壓電共振組 件,其中能量抑制型式的壓電共振組件則適合用於振動厚 度延展振動的三次諧波。壓電共振組件包含一個壓電基座 以及一對激勵電極,激勵電極設置於壓電基座相對的主表 面上,使之對應設置在其間的壓電基座,彼此相面對。壓 電基座爲激勵電極所夾的部份,界定一振動部份。配置封 裝組件來界定一空間,其空間則至少封住其振動部份,藉 以提供振動部份的振動動作。密封部份設置於空間的周圍 ____6 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公餐) 527771 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(c ) ,藉以抑制洩漏的振動。配置振動部份,以使其中心順著 壓電共振組件的主表面,從所示的空間中心移置。 由於此唯一的配置和架構,而致使可能引起重要的寄 生振動之基本諧波洩漏振動,得到有效的抑制,且不致引 起厚度延展振動三次諧波所產生之共振特性的大影響。 因此,有效地抑制基本諧波所引起之所不要的寄生振 動。例如,當根據本發明較佳實施例的壓電共振器用來充 當一種壓電振動器時,則會避免其不規則的振動。 再者,由於以上所說明的效應乃是藉由形成振動部份 ,以使其中心從振動空間的中心移置而達成,因此不需要 特別地設計用來界定振動空間的封裝組件。所以,大大地 降低了用來形成界定振動空間的空腔之沖模成本’並且大 大地簡化了製造過程。 因此,能夠提出一種利用厚度延展振動第三次諧波之 能量抑制壓電共振器,用以提供優良的共振特性’並且建 構其壓電共振器,而致使低成本的製造° ' 封裝組件可包含第一個和第二個密封基座,其密封基 座附於壓電共振組件所相應的主表面上。第一個和第二個 密封基座每一個皆具有設置於其側邊上的空腔’連接著壓 電共振組件。在空腔周圍的部份’第一個和第二個密封基 座每一個皆連接到壓電共振組件。所連接的部份則用來充 當其密封部份。 在此一範例中,可以經由控制壓電共振組件上的激勵 電極之位置,來實現振動部份的移置,其暗示著形成於第 本紙張&度適用中國國家標準(CNS)Al规格(210x297公玆) (請先閱讀背面之注意事項再 I · ί 本頁. =D · --線. 527771 Λί Β7 五、發明說明(丨、) 一個和第二個密封基座中的空腔不可相對移置。因此,第 一個和第二個密封基座能夠由單一種型式的基座所構成。 封裝組件可以包含有一基座以及一覆蓋部份。壓電共 振組件連接到其基座的頂端表面,使得其振動不會受到阻 擾。覆蓋部份具有一空孔,其空孔經由空孔的周圍邊緣向 下面對並連接著基座。經由壓電共振組件連接到基座的部 份,來界定其密封的部份。 在此一範例中,即使是使用覆蓋的封裝架構,仍然能 夠經由控制壓電共振組件上的激勵電極位置,從振動空間 的中心移置振動部份,其暗示著並不需要特別地設計其基 座以及覆蓋。因此,能夠大大地降低製造封裝組件的成本 ,並且能夠簡化製造的過程。 當以t代表壓電共振組件的厚度,並且以G來代表振 動部份和密封部份之間最短的距離,則較佳地以滿足”〇 < G/t S 5”來決定t和G。 在此一範例中,能夠更爲有效地抑制由基本諧波洩漏 所引起的寄生振動。因此,能夠提供一種利用厚度延展振 動三次諧波並且表現優秀的共振特性之壓電共振器。振動 空間之中心可順著壓電共振組件的主表面’對齊壓電共振 組件的中心。 在此一範例中,能夠簡易地製造具有用來界定振動空 間的空腔之封裝組件,以致進一步地降低製造其壓電共振 器的成本。 可替代地,順著壓電共振組件的主表面’振動空間的 (靖先閱讀背面之注意事項再_本頁} J^T. ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張&度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 527771 A7 _____ B7 五、發明說明(q) 中心可從所示的壓電共振組件中心移置。 在此一範例中,即使順著壓電共振組件的主表面,當 所示的振動部份設置於壓電共振組件的中心時,則順著壓 電共振組件的主表面,從所示的空間中心移置其振動部份 。因此,具有設置於其中心的激勵電極之壓電共振組件, 能夠使用於本發明中,使得進一步地降低製造其壓電共振 器的成本。 密封部份可以由黏著層所構成。在此一範例中,藉由 將壓電共振組件簡易地連接到封裝組件,例如密封基座, 則能夠容易地形成其密封部份。 本發明的較佳實施例也提供抑制由上述壓電共振器所 產生的厚度延展振動基本諧波之方法。其方法包含順著壓 電共振組件的主表面,從所示的振動空間中心移置其振動 部份的中心之步驟。 經由本發明以下的說明,參照附圖,本發明的其它的 特點和優點將會是顯而易見的 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 附圖之簡略說明 圖1爲根據本發明較佳實施例的壓電共振器之垂直剖 視圖; 圖2爲圖1的壓電共振器之分解透視圖; 圖3A爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器修改 過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位置關係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公复) 527771 A7 B7 五、發明說明(,¾ ) (請先閱讀背面之注意事項再 圖3B爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一 個修改過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位 置關係; 圖3C爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一 個修改過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位 置關係; 圖4A爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一 個修改過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位 置關係; 一&J. 圖4B爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一 個修改過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位 置關係; 線- 圖4C爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一 個修改過之範例中,密封部份、空間及振動部份之間的位 置關係; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5爲一個平面圖,顯示在圖1的壓電共振器另一個 修改過之範例中,平面圖上所示具有實質上爲方形形狀的 振動部份,以及具有實質上爲方形形狀的空間,兩者之間 的位置關係; 圖6A爲圖1的壓電共振器另一個修改過的範例之平 面槪要圖, 圖6B爲圖6A的壓電共振器之垂直剖視圖; 圖7爲一個座標圖,顯示在圖1的壓電共振器中,振 動部份和密封部份之間的最短距離G,對厚度延展振動基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 527771 Λ7 B7 五、發明說明(γ ) 本諧波和厚度延展振動三次諧波之間,兩者相位差的關係
I 圖8爲一個座標圖,顯示在圖1的壓電共振器中,G/t 比例對相位差之間的關係; 圖9爲一個分解透視圖,顯示本發明另一個修改過之 範例,其中的封裝組件包含一個基座和一個覆蓋部份; 圖10爲現有的晶片型壓電共振器之分解透視圖;以及 圖11爲圖1〇的壓電共振器之垂直剖視圖。 較佳實施例之詳細說服 參照圖1和2,壓電共振器1包含一個能量抑制型式 的壓電共振組件2,其壓電共振組件2較佳地爲實質的方 塊形狀。壓電共振組件2適合用來產生厚度延展振動模式 的三次諧波。 壓電共振組件2包含一個實質上爲方形的壓電基座2a 。壓電共振組件2a由一種壓電陶瓷所製成’例如锆酸鹽鈦 酸鹽的陶瓷。無論如何,壓電共振組件2a可以由壓電陶瓷 之外的其它壓電材質所構成,例如石英、LiTa〇3或相類似 的壓電單晶體。 實質上爲圓形形狀的第一個激勵電極2b設置於壓電共 振組件2a的上表面之上。實質上爲圓形形狀的第二個激勵 電極2c設置於壓電共振組件2a的下表面之上’使得第二 個激勵電極2c面對著第一個激勵電極2b。激勵電極2b和 2c可以具有其它的形狀,例如實質的方形形狀。 11 _______ (請先閱讀背面之注意事項再 -·’1 · 本頁: ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇x 297公t ) 527771 Λ7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(卜) 在本實施例中,從圖2的壓電基座2a之中心,向左方 移置激勵電極2b和2c。 激勵電極2b和2c分別電氣地連接到鉛電極2d和2e ,其鉛電極2d和則分別形成於壓電基座2a的上表面和 下表面。鉛電極2d和2e延伸到壓電基座2a所相應的邊緣 〇 當AC電壓供給激勵電極2b和2c之間時,夾於激勵 電極2b和2c之間的壓電共振組件2之一部份受到激勵, 其中壓電共振組件2之一部份即是振動部份。所激勵的振 動能量由振動部份洩出,無論如何,由於部份地形成其振 動部份,因此在振動部份中有效地抑制厚度延展振動的三 次諧波。 顯然地,所激勵的振動之一部分由其振動部份洩出。 如之前所提到的洩漏振動,特別是,基本諧波的洩漏振動 會導致寄生振動。在本實施例中,因而設計一種封裝架構 ,藉以使密封部份抑制基本諧波的洩漏振動。 壓電共振組件2夾於第一個和第二個密封基座3和4 之間。密封基座3和4每一個皆較佳地由絕緣陶瓷所構成 ,例如礬土。無論如何,密封基座3和4可以由任何其它 的絕緣材質所組成,例如合成樹脂。 空腔3a設置於密封基座3的下表面之中,用以界定振 動部份的振動空間。同樣地,空腔4a設置於密封基座4的 上表面之中。設置於空腔3a外部的密封基座3之一部分以 及設置於空腔4a外部的密封基座4之一部分經由隔離黏著 (請先閱讀背面之注意事項再 — i I 本頁) · · -線. 私紙張&度適用中國國家標準(CNS):\1規格("ο x 29?公癸) A7 527771 ___B7 _ 五、發明說明((() 層(並無顯示)連接到壓電共振組件2(參閱圖1和2)。其因 而連接的部份則構成密封部份。 如圖1所示,外部電極5和6設置於薄板相對的邊緣 表面上,其中的薄板則包含壓電共振組件2以及密封基座 3和4。外部電極5與鉛電極2d相連接,而外部電極6則 與鉛電極2e相連接。 如從圖1所知的,空腔3a和4a界定一個用於振動部 份的振動的空間。如圖所示的,空腔3a和4a並不順著壓 電共振組件2的主表面而彼此相對移置。換言之,空腔3a 和4a以壓電共振組件2的厚度方向而彼此相互對齊。相同 種類的隔離基座,每一個皆具有設置於其中的空腔,可以 用來充當密封基座3和4的構件,而能夠降低其沖模成本 ’並且變得容易執行其製造過程。。 在本實施例的壓電共振器1中,AC電壓經由外部電 極5和6,供給激勵電極2b和2c之間以激勵其振動部份 ’藉以經由厚度延展振動模式三次諧波的利用,而產生振 動部份的共振特性。可能引起重大寄生振動的基本諧波則 | 從其振動部份洩出。藉由其密封部份來抑制所洩漏的基本 | 諧波之振動能量。如之前所說明的,密封部份包含壓電共 § 振組件2和密封基座3和4所連接的部份。 產 f 同樣地,在本較佳實施例的範例中,當激勵電極2b和 | 2c具有實質上爲圓形的形狀時,則基本諧波洩漏振動的區 i 域集中圍繞在激勵電極2b和2c的周圍。如果振動的部份 社/^ | k於空腔3a和4a所界定的振動空間之中心,則不能藉由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 填寫太 •線·
527771 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(,>) 其密封部份來抑制基本諧波的洩漏振動。 在本較佳實施例中,由於順著壓電共振組件2的主表 面’從所示的空間之中心移置其振動部份,因此基本諧波 洩漏振動的區域達到其密封部份,進而有效地抑制基本諧 波的洩漏振動。 特別的是,如圖1所示的,從空腔3a和4a所界定的 空間中心,向左換置其振動部份。所以,藉由其密封部份 ,特別是藉由位於圖1左邊的密封部份之區域,有效地抑 制從振動部份洩出的基本諧波之振動。因此,比空腔3a和 4a位於振動空間中心的架構,能夠更爲有效地抑制導致寄 生振動的基本諧波。 在本較佳實施例的晶片型壓電共振器中,順著壓電共 振組件2的主表面,經由調整所示的振動部份之位移,則 能夠有效地抑制可能導致重大寄生振動的基本諧波之洩漏 振動,而其實質上的效應影響厚度延展振動三次諧波所產 生的共振特性。 在本較佳實施例中,圖1的振動部份於空腔3a和4a 所界定的空間中向左位移,即是向電極6的方向。無論如 何,順著所示的壓電共振組件2主表面來移置振動的部份 之方向,並無特別地限制。例如,如圖3A至3C所示的, 可以順著所示的主表面任何的方向來移置其振動部份。圖 3A至3C槪要平面圖,顯示其密封部份、空間以及振動部 份之間的相對位置。在圖3A至3C中,參考數字7表示其 密封部份;參考數字8表示其振動空間’實線A表不密封 14 -- (請先閱讀背面之注意事項再 — ___I 本頁) 訂·- -線· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公望) 527771 A7 B7 五、發明說明) 部份的外部邊緣;實線B代表密封部份的內部邊緣;圓形 C表示其振動部份;而虛線D則表示位於振動空間中心的 振動部份。 在圖1的壓電共振器1中,如其平面圖所示的,空腔 3a和4a所界定的振動空間具有實質上爲圓形的形狀。無 論如何,在圖3A至3C中,如其平面圖所示的,振動空間 8具有實質上爲方形的形狀。其平面圖所示的空間之形狀 並無限制爲圓形狀,而可以採用各種的形式,例如實質的 方形狀。 圖4A至4C顯示振動空間的範例。 在圖4A中,其平面圖所示的振動空間8之形狀爲實 質的圓形, 如同在壓電共振器1的範例,並且從振動空間8的中 心移置振動部份C的中心。在圖4A中,其平面圖所示的 振動空間8之形狀爲實質的長橢圓形。 如圖5的槪要平面圖所示的,其平面圖所示的振動部 份C之形狀並無限制爲圓形狀,而可以爲實質的方形狀。 在圖5中,如其平面圖所示的,從具有實質爲方形形狀的 空間B之中心,對角線地移置實質爲方形的振動部份C。 在第一個較佳實施例的晶片型壓電共振器1中,安排 空腔3a和4a,使得空腔3a和4a所界定的空間之中心,隨 著壓電共振器1平面圖所示的壓電共振組件2之中心而調 整。無論如何,可以安排振動空間,用以沿著壓電共振組 件2,從所示的壓電共振組件2之中心移置其振動空間之 (請先閱讀背面之注意事項再 I :| · 本頁 -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公望) 527771 A7 B7 五、發明說明(\ 4) 中心。圖6A和6B顯示振動空間如此的移置之範例。 藉由圖6A的箭頭所指示的,從虛線所表示的位置向 左換置振動空間8。換言之,如圖6B所示,分別形成於密 封基座3和4中的空腔3a和4a,從壓電共振組件2的幾 何中心向左移置。 相較之下,激勵電極2b和2c之間所夾的振動部份, 較佳地設置於圖6B之壓電共振組件2近似的幾何中心。 所以,振動部份的中心向壓電共振組件2的右方,彼此相 對移置。 如同以上所說明的,在本發明中,如果從壓電共振器 的平面圖所示的空間之中心,來移置其振動部份,則可以 從壓電共振器的平面圖所示的壓電共振組件,移置其振動 空間或振動部份或其二者。 即使是在圖6的較佳實施例中,由於密封基座3和4 能夠由相同種類的基座所構成,因此大大地降低沖模的成 本,並且大大地簡化了製造的過程,如圖1的壓電共振器 之範例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 接著將根據本發明的較佳實施例,來說明晶片型的壓 電共振器之範例,以論證順著壓電共振器的主表面,經由 所示的振動空間和振動部份之間相對的移置,而有效地抑 制基本諧波。 就這些範例而言,製造以下規格的晶片型壓電共振器 1。壓電共振組件2由壓電基座2a所構成,尺寸大約爲 3.7mm X 3.1mm X 126mm °使用對密封部份一段預定距離 16 本纸張&度適用中國國家標準(CNS)A.】規格(210:297公楚)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 的移置方式,從壓電基座2a近似的幾何中心,將具有大約 0.4mm直徑的激勵電極2b和2c設置於壓電基座2a所相應 的相對表面上;其中的密封部份則是位於外部電極6的邊 緣。 藉由使用隔離黏著層,每一個尺寸皆爲大約3.7 X 3.1 X 0.4mm左右的密封基座3和4,連接到每一個壓電共振組 件2所相應的相對主表面上。密封基座3(4)由前述的一個 表面上之隔離基座所構成,而尺寸爲2.6 X 2.2 (X 0.1)的方 形空腔3a,則形成於其表面的中心。 在每一個壓電共振組件2夾於密封基座3和4之後, 外部電極5和6則設置於其上。因此,各種的壓電共振器 所導致相位差,而測量其相位差。其結果顯示於圖7和圖 8中。 在圖7和8中,“到密封部份最短的距離G”表示振動 部份以及如圖3所示最靠近振動部份的密封部份區域之間 的距離。在其平面圖中所示的,具有實質上爲方形形狀的 空腔3a(4a)之短邊大約爲20mm長,而振動部份具有大約 0.4mm的直徑,因此當G=0.8mm時,振動部份貝IJ大約位於 其平面圖所示的空間之中心。 在圖7和8中,白點指示基本波的相位,而黑點則代 表厚度延展振動的第三次諧波之相位。 從圖7中可知’隨著振動部份和密封部份之間最短的 距離G增加,即是,隨著沿組件主要表面而從所示的壓電 共振組件近中心處之振動部份的位移,則能夠更爲有效地 17 (請先閱讀背面之注意事項再 ·ί . 本頁: · -線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS):V丨規格(210 X 297公f ) 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 527771 Α7 Β7
五、發明說明(D 抑制其基本諧波。 當到密封部份最短的距離G大約爲0.3mm時,基本波 的相位則接近50度左右,表不與G=0·9mm的範例相較之 下,大約改善了 25度左右。 從圖8中可知,當到壓電共振組件最短的距離G之比 率,或G/t,大於0且小於5時,則其基本波所具有的相位 小於70度,代表能夠更爲有效地抑制其基本諧波。 在以上所說明的較佳實施例中,壓電共振組件夾於密 封基座之間,且其空腔形成於每一個密封基座之中,以使 得空腔開啓於壓電共振組件之上,藉以界定用於共振的空 間。無論如何,本發明並不受限於此。本發明的晶片型之 壓電共振器可以包含使用覆蓋部份的封裝架構。包含如此 的封裝架構之壓電共振器則顯示於圖9中。 在圖9中,基座21由實質上爲方形的隔離基座所構成 。空腔21a形成於基座21的上表面。空腔21a乃是適用來 界定允許振動部份振動之空間。 經由隔離黏著層22和23,壓電共振組件2連接到基 座21上,其隔離黏著層22和23用來充當密封部份。以相 似於圖1的壓電共振組件2之方式’來設置壓電共振組件 2 〇 在圖9中,藉由使用隔離黏著物(並無顯示),所具有 的空孔24a面向下方之覆蓋部份24連接到基座21上’用 以封閉壓電共振組件2。覆蓋部份24可以由任何一種適當 的材質所製成,例如金屬或合成樹脂。 18 本紙張&度適用中國國家標準(CNS)Ai規格(·21〇χ的7公蓳)
527771 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 Β7 五、發明說明(/() 在圖9的架構中,隔離黏著層22和23用來充當密封 部份,並且界定用於振動的空間。在此一範例中,振動部 份同樣也可以沿著壓電共振組件2的主表面,而從所示的 空間近中心處移動,使得以相似於晶片型壓電共振器1的 方式’而能夠有效地抑制基本諧波的洩露振動。 特別的是,如圖9所示的,當振動部份向右位移時, 則振動部份和隔離黏著層22之間的距離減短,而使得其基 本諧波的洩露振動能夠受到有效地抑制。 儘管已經參照其較佳實施例,而特別地圖示以及說明 本發明,仍將由熟習技術的人員了解到,不由本發明的精 神出發,可以於此實行形式和局部的其他修改。 19 ^纸張&度適用中國國家標準(CI\’S)A4規格(210 x 297公Μ )

Claims (1)

  1. 527771 8 8 l Qt :> ·\ I B8 ‘ ^ C8 _ D8 六、申請專利範圍 1· 一種壓電共振器,包含: 一種能量抑制壓電共振組件,適用於厚度延展振動的 三次諧波下振動,其壓電共振組件包含一個壓電基座和一 對激勵電極,兩激勵電極分別設置於壓電基座彼此相對的 主表面上,使得處於壓電基座之間而彼此相面對,壓電基 Μ的一部分則夾於界定振動部份的激勵電極之間; 一個封裝組件,安排來界定一個振動空間,其封閉至 少一個的振動空間,用以允許其振動部份的振動,振動部 份係配置成沿著壓電共振組件主表面,而從所示的振動空 間中心來移置其中心;以及 一個密封部份,設置於振動空間的周圍,用以抑制洩 露的振動。 2·根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 封裝組件包含第一個和第二個密封基座,其附於所相應的 壓電共振組件之主表面,第一個和第二個密封基座每一個 皆具有一個設置於其連接著壓電共振組件的一邊之空腔, 以使得空腔界定其振動空間,且在空腔周圍的一部分上, 第一個和第二個密封基座每一個皆連接到壓電共振組件; 而所連接的部份則界定其密封部份。 3·根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 封裝組件包含一個基座和一個覆蓋部份,壓電共振組件連 接到基座的上表面,以使得其振動不會受到阻擾,覆蓋部 份具有一個設置於其中的空孔,並且經由空孔的周邊連接 到基座的表面,以及壓電共振組件連接基座所憑藉的一個 、張尺度適用中國國豕標準(CNS ) Α4規格(210Χ 297公董) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527771 A 8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 部份界定其密封部份。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中壓 電共振組件的厚度以t表示,而振動部份和密封部份最短 的距離則以G表示,t和G係被決定以滿足0<G/G5。 5. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中振 動空間的中心沿著壓電共振組件的主表面,對齊壓電共振 組件之中心。 6. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中沿 著壓電共振組件的主表面,從壓電共振組件之中心來移置 振動空間的中心。 7. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 密封部份包含一黏著層。 8. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 激勵電極對實質上爲圓形狀的。 9. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 激勵電極對實質上爲方形狀的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 振動空間具有實質上爲圓形的形狀。 11. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 振動空間具有實質上爲方形的形狀。 12. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 振動空間具有實質上爲菱形的形狀。 13. 根據申請專利範圍第1項之壓電共振器,其中的 振動空間具有實質上爲橢圓形的形狀。 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 527771 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —種抑制壓電共振器所產生的厚度延展振動基本 諧波之方法,其方法所包含的步驟爲: 設置一壓電共振器,包含能量抑制型式的壓電共振組 件’其壓電共振組件適用於厚度延展振動模式的三次諧波 下振動,其壓電共振組件包含一個壓電基座和一對激勵電 極’兩激勵電極分別設置於壓電基座彼此相對的主表面上 ’使得處於壓電基座之間而彼此相面對,壓電基座的一部 分則夾於界定振動部份的激勵電極之間,其壓電共振器也 包含一個封裝組件,安排來界定一個振動空間,封閉至少 一個的振動空間,用以允許其振動部份的振動,以及一個 密封部份,設置於振動空間的周圍,用以抑制洩露的振動 9 沿著壓電共振組件主表面,而從振動空間中心,來移 置其振動部份的中心。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15·根據申請專利範圍第14項之方法,其中的封裝組 件包含第一個和第二個替封基座,其附於所相應的壓電共 振組件之主表面,第一個和第二個密封基座每一個皆具有 一個設置於其連接著壓電共振組件的一邊之空腔,以使得 空腔界定其振動空間,且在空腔周圍的一部分上,第一個 和第二個密封基座每一個皆連接到壓電共振組件;而所連 接的部份則界定其密封部份。 16·根據申請專利範圍第14項之方法,其中的封裝組 件包含一個基座和一個覆蓋部份,壓電共振組件連接到基 座的上表面’以使得其振動不會受到阻擾,覆蓋部份具有 本紙張尺錢财關家縣( 527771 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一個設置於其中的空孔,並且經由空孔的周邊連接到基座 的表面,以及壓電共振組件連接基座所憑藉的一個部份來 界定其密封部份。 17. 根據申請專利範圍第14項之方法,其中壓電共振 組件的厚度以t表示,而振動部份和密封部份最短的距離 則以G表示,t和G係以決定以滿足0 < G/t < 5。 18. 根據申請專利範圍第14項之方法,其中振動空間 的中心沿著壓電共振組件的主表面對齊壓電共振組件之中 心。 19. 根據申請專利範圍第14項之方法,其中沿著壓電 共振組件的主表面,從壓電共振組件之中心,來移置振動 空間的中心。 20. 根據申請專利範圍第14項之方法,其中的密封部 份包含一黏著層。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐)
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11150153A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
JP4060972B2 (ja) * 1999-01-29 2008-03-12 セイコーインスツル株式会社 圧電振動子及びその製造方法
TW474063B (en) * 1999-06-03 2002-01-21 Tdk Corp Piezoelectric device and manufacturing method thereof
FI107660B (fi) * 1999-07-19 2001-09-14 Nokia Mobile Phones Ltd Resonaattorirakenne
DE10063265A1 (de) 1999-12-20 2001-07-05 Murata Manufacturing Co Äußeres Überzugsubstrat für ein elektronisches Bauteil und ein piezoelektrisches Resonanzbauteil
JP3446705B2 (ja) * 2000-01-20 2003-09-16 株式会社村田製作所 圧電共振子
JP3438698B2 (ja) * 2000-05-02 2003-08-18 株式会社村田製作所 圧電共振部品
AU2003267835A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-19 Hwang, Soon Ha Piezoelectric vibrator and fabricating method thereof
US6894383B2 (en) * 2003-03-31 2005-05-17 Intel Corporation Reduced substrate micro-electro-mechanical systems (MEMS) device and system for producing the same
JP4424009B2 (ja) * 2003-05-30 2010-03-03 株式会社村田製作所 圧電共振部品の製造方法
US7154212B1 (en) * 2005-01-05 2006-12-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Acceleration insensitive piezo-microresonator
EP3148076B1 (en) * 2014-05-17 2020-06-03 Kyocera Corporation Piezoelectric component
JP2016127437A (ja) * 2015-01-05 2016-07-11 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス、電子機器及び移動体
JP6862731B2 (ja) 2016-03-01 2021-04-21 ヤマハ株式会社 制振装置
CN111384921B (zh) * 2018-12-29 2022-07-19 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 晶体谐振器与控制电路的集成结构及其集成方法
CN111384910A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 晶体谐振器与控制电路的集成结构及其集成方法
CN111384914A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中芯集成电路(宁波)有限公司上海分公司 晶体谐振器与控制电路的集成结构及其集成方法
JP6780718B2 (ja) * 2019-02-28 2020-11-04 株式会社大真空 圧電振動デバイス
CN110120795B (zh) * 2019-05-16 2022-11-22 西华大学 一种高品质因数的椭圆形谐振器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2117968B (en) * 1982-03-16 1986-04-23 Seiko Instr & Electronics Gt-cut piezo-electric resonator
US5184043A (en) * 1989-12-05 1993-02-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator
JPH0770941B2 (ja) * 1990-07-20 1995-07-31 株式会社村田製作所 圧電共振子
JPH06350376A (ja) * 1993-01-25 1994-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気密封止された圧電デバイスおよび気密封止パッケージ
US5839178A (en) * 1993-02-01 1998-11-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of making a energy-trapped type piezoelectric resonator
JPH0770941A (ja) * 1993-08-28 1995-03-14 Seibutsu Kankyo Syst Kogaku Kenkyusho:Kk 天然繊維の表面処理方法
JPH08242026A (ja) * 1995-03-03 1996-09-17 Fujitsu Ltd 圧電振動子及びこれを具備する圧電振動子デバイス並びに該デバイスを具備する回路装置

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Publication number Publication date
DE19922146A1 (de) 1999-12-16
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JP3303777B2 (ja) 2002-07-22

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