CN1213891A - 压电元件 - Google Patents
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Abstract
一种压电元件,包含基片,所述基片上用支承部件安装压电谐振器,所述支承部件在所述基片和所述压电谐振器之间。基片由罩子覆盖,所述罩子设置成得用于覆盖压电谐振器。橡胶状的弹性材料,诸如硅树脂通过罩子的孔注入,以覆盖所述压电谐振器的周围。最好该橡胶状的弹性材料的杨氏模量不大于约12kgf/cm2。
Description
本发明涉及一种压电元件,本发明尤其涉及一种包含压电谐振器的诸如振荡器、鉴别器或滤波器之类的压电元件。
图20是示出涉及本发明的压电元件例子的示意图。压电元件101包括基片102。如图21中所示,在基片102上设置图案电极103a和103b,压电元件105的外部电极106a和106b上的由导电材料制成的支持部件104通过粘结或类似的处理附在图案电极103a和103b上。例如,压电谐振器105包括基件105a,其中层叠了多个压电层以及电极。两个沿纵向延伸的外部电极106a和106b位于基件105a的一个侧面上,并连接到基件105a的电极。压电层沿基件105a的纵向极化。在外部电极106a和106b之间施加信号,以沿基件105a的纵向施加电场。该电场引起压电层扩张和收缩,因此激励基件105a中沿纵向的基本振动。
硅树脂107之类被施加到压电谐振器105的上表面和下表面。基片102由一个罩子108覆盖,以覆盖压电谐振器105。在这个压电元件101中,将信号输入图案电极103a和103b之间,以引起压电谐振器105中沿纵向的基本振动。以这种方式引起振动的压电谐振器105其机械质量因数Qm由应用于压电谐振器105的硅树脂107调节,这增加了压电谐振器105的振动负载。
但是,在图20所示的压电元件101中,有可能水蒸气通过绝缘基片102和罩子108之间的粘结剂而进入到罩子108的内部,并由于温度的变化而凝结在压电谐振器的表面上。在这种情况下,当压电元件101通过再流焊安装时,冷凝水蒸发而突然地增加罩子108内部的气压,因此产生提升罩子108的力。这样的力可引起罩子108脱离或从基片102移走。
另外,,因为在应用硅树脂107时硅树脂107的流失或分散,从而无法提供足够量的硅树脂107导致不能将压电谐振器的Qm精确调节到期望的值。在如图22所示,通过使用例如四个压电谐振器而形成梯形滤波器的情况下,由于硅树脂107的流失或分散引起压电谐振器105之间的硅树脂107的数量的变化,而且不能得到每一个谐振器期望的Qm。
另外,由于硅树脂107是在用罩子108覆盖之前施加在如上所述而构成的压电元件101中的,故如果硅树脂107流到基片102的罩子连接部分,则硅树脂107被置入在基片102和罩子108之间。在这种情况下,产生罩子连接故障。为了避免这种故障,必需把基片102的尺寸放大到大于硅树脂107能够流过的面积。由于这个缺陷,难以减小压电元件101的尺寸。
为了克服上述问题,本发明的较佳实施例提供了一种显著小的电子元件,它具有固定地安装在元件上,并且其结构允许对Qm精确调节的罩子。
本发明的较佳实施例还提供了一种具有固定地安装在元件基片上的罩子的电子元件,并且罩子具有从罩子和元件内部之间的空间延伸到罩子外部的孔。
本发明的较佳实施例还提供了一种通信设备,包含具有固定地安装在元件基片上的罩子的电子元件,该罩子具有从罩子和元件内部之间的空间延伸到罩子外部的孔。
由于罩子中提供了气孔,故即使有水蒸气进入到罩子内部,在压电谐振器的表面上或者元件内部的其它的表面上也不发生凝结。因此,当例如电子元件通过再流焊接安装时,罩子中的压力不增加,并且对罩子不会施加提升力,结果,不会导致罩子从元件移走。
在上述电子元件中,橡胶之类的弹性材料通过罩子的孔注入,以覆盖压电谐振器的周围。
由于橡胶之类的弹性材料被注入到元件的面层和内部之间的空间中,从而压电谐振器的周围被橡胶状弹性材料覆盖,压电元件之间的橡胶之类的弹性材料的粘结状态是均匀的。结果,可以通过适当地选择橡胶状的弹性材料的杨氏模量容易而精确地设定需要的Qm值。
在橡胶状弹性材料的杨氏模量以及由压电谐振器振动的约束导致的损失之间的关系的基础上,最好橡胶状的弹性材料的杨氏模量不大于约12kgf/cm2。例如,最好将硅树脂用作这种橡胶状的弹性材料。
在上述电子元件中,压电谐振器可以以纵向振动模式振动。另外,压电谐振器可以包含具有纵向的基件,该基件包括多个层叠的压电层和多个大致垂直于基件的纵向,并且沿基件纵向相互分开的内部电极,多个内部电极设置在压电层的表面上,并且大致上垂直于基件的纵向;一对设置在基件表面上,并连接到多个内部电极的外部电极,和多个沿基件的纵向极化的压电层。
根据上述结构,每一个压电谐振器最好都是加强型的谐振器,其中极化方向和电场方向和振动方向一致。因此,压电谐振器的机电耦合系数大于其振动方向不同于极化方向和电场方向的未加强型的压电谐振器,从而谐振频率和反谐振频率之间的差ΔF大大地增加。使用加强型的压电谐振器的另一个好处是,不会轻易地发生诸如宽度模式或厚度模式等的振动(这种振动不同于纵向振动的基本振动),因此减小了寄生振动。
上述压电元件的结构还可以应用于使用多个压电谐振器的梯形滤波器。
从下面参照附图对本发明较佳实施例的描述,本发明的其它特点和优点将是显而易见的。
图1是根据本发明的梯形滤波器第一较佳实施例的透视图。
图2是图1所示的梯形滤波器的分解透视图。
图3是图1所示的梯形滤波器的主要部分的平面图。
图4是图1所示的梯形滤波器的电路图。
图5是图1中所示的梯形滤波器中所用的压电谐振器的示意图。
图6是用于图1中所示的梯形滤波器的压电谐振器的另一个例子的透视图。
图7是本发明压电元件的第一较佳实施例的的示意图。
图8是图7中所示的压电元件从另一个方向看的示意图。
图9是图7中所示压电元件的分解透视图。
图10是用于图7中所示的压电元件的压电谐振器的一个例子的示意图。
图11是示出形成在图10所示的压电谐振器上的绝缘薄膜的状态的平面图。
图12是示出支持部件形成在图10所示的压电谐振器上的状态的透视图。
图13是示出图7所示的压电元件中的橡胶状的弹性材料的杨氏弹性模量和损失之间的关系的示意图。
图14是用于本发明较佳实施例的压电元件的压电谐振器的另一个例子的示意图。
图15是示出用于图14所示的压电元件中的压电层和电极之间的关系的平面图。
图16是示出使用多个压电谐振器,根据本发明较佳实施例梯形滤波器的一个例子的示意图。
图17是示出没有罩子的图16所示的压电元件的透视图。
图18是图10所示的压电元件的电路图。
图19是根据本发明的双超外差接收器的较佳实施例的框图。
图20是构成本发明的背景技术的压电元件一个例子的示意图。
图21是构成图20所示的本发明的背景技术的压电元件一个例子的透视图。
图22示出构成本发明的背景技术的压电元件的梯形滤波器的例子的示意图,它使用多个压电谐振器。
图1是根据本发明梯形滤波器的第一较佳实施例透视图,图2是该梯形滤波器的分解透视图,图3是该梯形滤波器的主要部分的平面图,而图4是梯形滤波器的电路图。图5是用于图1中所示的梯形滤波器的压电谐振器的示意图。
图1中所示的梯形滤波器10包括例如大致为矩形板的形式的绝缘基片12。例如,诸如玻璃纤维环氧树脂基片之类的树脂基片,或者诸如铝土基片之类的陶瓷基片可以用作绝缘基片12。还有,多层基片或介质基片可以用作基片12。
在绝缘基片12的一个主表面上,最好相互分开地设置四个图案电极14a、14b、14c和14d。成一列地分开地设置分别连接到这些图案电极14a到14d五个结合区16a、16b、16c、16d和16e。在这种情况下,结合区16a到16d设置在图案电极14a到14d的端部,而结合区16e设置在图案电极14b的另一端。
在这些图案电极14a到14d的结合区16a到16e上,按照20a1、20b1、20b2和20a2的顺序设置四个压电谐振器。两个压电谐振器20a1和20a2用作串联谐振器,且最好具有相同结构,而另两个压电谐振器20b1和20b2被用作并联谐振器,并最好具有相同的结构。20a1、20b1、20b2、20a2设计成使被用作并联谐振器的压电谐振器20b1和20b2的电容比被用作串联谐振器的压电谐振器20a1和20a2的电容大得多。虽然压电谐振器20a1和20a2与压电谐振器20b1和20b2长度因电容的不同而不同,但它们的结构最好相互类似。因此,下面将仅详细描述应该压电谐振器20a1。
压电谐振器20a1包括大致为矩形块形式的基件22,作为一个例子,其尺寸为4.2mm×1mm×1mm,如图5所示。该基件22包括例如压电陶瓷材料制成的二十层的压电层24的叠层。这些压电层24最好是相同尺寸。压电层24沿基件22的纵向极化,从而每对相邻压电层24的极化方向彼此相反,如由图5中的箭头所示。
在基件22的二十层压电层24之间设置内部电极26。这样,内部电极26在基件22的纵向相互分开地,并大致垂直于电极部件22的纵向设置。还有,内部电极26最好形成在压电层24的主表面上延伸。这样,这些内部电极26设置成在基件22的四个侧面处暴露。
在基件22的沿其宽度方向的一个侧面的一端处,在基件22的该侧面中的内部电极26的暴露部分交替地由绝缘薄膜28覆盖,而剩下的未覆盖。在基件22沿宽度方向的另一端处,与内部电极26由绝缘薄膜28覆盖的部分相对的暴露部分由绝缘薄膜30覆盖。
还有,在基件22沿其宽度方向的一个侧面的一端,设置在相互交错的两组内部电极26的一组内部电极上的绝缘薄膜28及其它部分上,沿基件22的纵向设置外部电极32,以便连接到另一组内部电极26。在基件22沿宽度方向的侧面的另一端处,在形成在相互交错的两组内部电极26的另一组内部电极上的绝缘薄膜30及其它部分上,沿基件22的纵向设置外部电极34,以便连接到前面一组内部电极26。
在该压电谐振器20a1中,外部电极32和34用作输入和输出电极。通过向外部电极32和34施加信号,在每一对相邻的内部电极26之间施加电场。因此,除在基件22的相对两端处之外,压电层24被压电激励。由于以这种安排设置,给沿相反方向极化的压电层24施加了方向相反的电场,故压电层24沿一个公共方向,整体地收缩和扩张。就是说,通过连接到外部电极32和34的内部电极26,沿基件22的纵向的交替的电场被施加给每一个压电层24,以便在压电层24中产生收缩和扩张的驱动力,从而在压电谐振器20a1中激励纵向振动的基本振动,而节点位于基件22沿纵向的大致中心位置。
在这个压电谐振器20a1中,压电层24的极化方向、由输入信号产生的电场方向及压电层24的振动方向最好相互一致。即,该压电谐振器20a1最好是加强型的谐振器。结果,该压电谐振器20a1具有大于极化方向和电场方向不同于振动方向的未加强型的压电谐振器的机电耦合系数。因此,和未加强型的的压电谐振器相比,该压电谐振器20a1具有大谐振频率和反谐振频率之间差ΔF。结果,和未加强型的压电谐振器相比,该压电谐振器20a1可以具有大的频带特性。
另外,在压电谐振器20a1中,例如,通过调整内部电极26的相对面积、压电层24及内部电极26的数量,或压电层24沿基件22纵向的尺寸可以调整谐振器的电容。即,通过增加内部电极26的相对面积、增加压电层24和内部电极26的数量、或减小压电层24沿基件22的纵向的尺寸,可以增加谐振器的电容。相反地,通过减小内部电极26的相对面积、通过减小压电层24和内部电极26的数量、或通过增加压电层24沿基件22的纵向的尺寸,可以减小谐振器的电容。因此,可以通过调整内部电极26的相对面积、压电层24和内部电极26的数量或压电层24沿基件22的纵向的尺寸来调整电容量,而且电容设计的自由度较高。因此,当在电路板之类的部件上安装了压电谐振器20a1时,可以容易地获得和外部电路匹配的阻抗。
在这个梯形滤波器10中,最好由导电膏之类的材料制成的安装件40通过施加到结合区16a上的导电膏之类的材料(图中未示)连接到图案电极14a结合区16a,其中该安装件40位于设置作为第一串联谐振器的压电谐振器20a1的外部电极32上的沿纵向的大致中心处。压电谐振器20a1的外部电极32由此而连接到图案电极14a。
按照同样方法,压电谐振器20a1的外部电极34和用作第一并联谐振器的压电谐振器20b1的外部电极32结合到图案电极14b的结合区16b。压电谐振器20a1的外部电极34和压电谐振器20b1的外部电极32由此而连接到图案电极14b。
另外,压电谐振器20b1的外部电极34和作为第二并联谐振器的压电谐振器20b2的外部电极32连接到图案电极14c的结合区16c。压电谐振器20b1的外部电极34和压电谐振器20b2的外部电极32由此结合到图案电极14c。
还有,压电谐振器20b2的外部电极34和用作第二串联谐振器的压电谐振器20a2的外部电极32结合到图案电极14d的结合区16d。压电谐振器20b2的外部电极34和压电谐振器20a2的外部电极32由此而结合到图案电极14d。
另外,压电谐振器20a2的外部电极34结合到图案电极14b的结合区16e。压电谐振器20a2的外部电极34结合到图案电极14b。
由此,该梯形滤波器10具有如图4中所示的梯形电路。即,在该梯形滤波器10中,图案电极14a用作输入端,图案电极14d用作输出端,而图案电极14c用作接地端。
另外,在该梯形滤波器10中,最好由金属制成的罩子50放置在绝缘基片12上,最好通过由绝缘树脂之类的材料制成的粘结剂结合到绝缘基片12上,以便覆盖压电谐振器20a1、20a2、20b1和20b2。在这种情况下,绝缘树脂施加到图案电极14a到14d上,以防止罩子50和图案电极14a到14d之间导电。还有,在罩子50的上面部分最好形成出气孔。
在该梯形滤波器10中,由于出气孔52形成在罩子50中,故即使水蒸气进入罩子50的内部,在压电谐振器及其中所含的其它元件的表面上也不会发生结露。由此,当梯形滤波器10通过再流焊安装时,罩子50中的压力不增加,不产生提升罩子50的力,故不会引起罩子从基片脱离。
在该压电滤波器10中,每对相邻的压电谐振器的相邻两个外部电极连接到一个图案电极。由此,两个外部电极之间不需绝缘,每一对相邻压电谐振器可以相互靠近,从而使梯形滤波器能够减小尺寸。
另外,在该梯形滤波器10中,每个压电谐振器由位于节点的安装件支承,使谐振器的振动部分自由浮置在绝缘基片上,从而不会阻碍压电谐振器的振动。
梯形滤波器的衰减量取决于串联谐振器和并联谐振器的电容比。在该梯形滤波器10中,每个压电谐振器的电容可以通过改变内部电极26的相对面积、压电层24和内部电极26的数量,或压电层24沿基件22的纵向的尺寸来调整。因此,当限制谐振器的数量时,仍可实现具有大衰减量的梯形滤波器。而且,由于可以增加ΔF的选择范围,故可以提供具有宽通带的梯形滤波器。
在上述梯形滤波器10中,气孔52最好设置在罩子50的上面部分。但是根据本发明的另一个较佳实施例,气孔52可以形成在罩子50的侧面部分中。尤其地,如果罩子50的中心部分粘附至其中所含的谐振器上,则最好在罩子50的角部形成气孔52。形成在罩子50的侧部的出气孔52的效果和形成在罩子50的上部的气孔52的效果是一样的。可以在罩子50中形成多个气孔52,而不仅是一个气孔52。
在每一个用于上述梯形滤波器10中的压电谐振器中,在基件22的一个表面上设置两个外部电极32和34。但是根据本发明的较佳实施例,压电谐振器的两个外部电极32和34可以分别设置在基件22的两个相对的侧面上。在这种情况下,未设置外部电极32和34的一个侧面与绝缘基片12的一个主表面相对,而且两个外部电极32和34通过导电粘结剂连接到图案电极。
在每一个上述压电谐振器中,沿基件22的纵向的相对端的部分不压电激励。或者,这些相对端部分以外的部分可交替地为压电不激励部分,基件22沿纵向的全长压电激励。
另外,根据本发明的较佳实施例,可以使用诸如图6所示的压电谐振器。图6表示压电谐振器的另一个例子。压电谐振器1包括压电材料基片2,它具有例如大致为矩形板的形状。压电材料基片2沿厚度方向极化。电极3设置在压电材料基片2的两个表面上。通过在该电极3之间施加信号,沿压电材料基片2的厚度方向施加了一个电场,以使压电材料基片2沿纵向振动。因此,这种压电谐振器是未加强型的,其中电场方向和极化方向不同于振动方向。这种未加强型的压电谐振器具有小于其电场方向和极化方向与振动方向一致的加强型的压电谐振器的机电耦合系数。未加强型的压电谐振器谐振频率和反谐振频率之间具有比较小的差ΔF。这意味着如果将这种压电谐振器用作滤波器,则通带较小。因此,未加强型的压电谐振器不同于图5所示的层叠结构的压电谐振器20a1,诸如使用该压电谐振器的滤波器之类的电子元件的特性设计的自由度较低。例如,当使用时,这种压电谐振器设置成,从而压电谐振器1的压电材料基片2的侧面面对绝缘基片12的主表面,因此使压电谐振器1的两个电极3能够通过导电树脂连接到相应的图案电极。
在根据本发明较佳实施例的梯形滤波器中,可以使用任何其它的可以以表面安装方式安装的压电谐振器。
在根据本发明较佳实施例的梯形滤波器中,可以根据需要改变压电谐振器的数量。
本发明还可应用于其它具有压电谐振器的电子元件中,例如以应用于滤波器的相同的方式应用于振荡器和其它类型的滤波器。
图7是根据本发明的压电元件的第二较佳实施例的示意图,而图8是该压电元件从另一个方向看的示意图。压电元件110包括基片102。如图9所示,两对孔114最好设置在基片112的相对端部。两个图案电极116和118最好设置在基片112的一个表面上。在相对的孔114之间设置图案电极116,从而具有大致L形状的延伸部分,该延伸部分是由一端向着基片112的大致中心部分。另一个图案电极118设置在另一对孔114之间,使具有从相对端部向基片112的大致中央部分的大致L型延伸部分在基片112中心部分周围,分开地设置两个图案电极116和118,使它们彼此相对。
在基片112上安装了压电谐振器120。压电谐振器120包括大致矩形状的基件122,如图10所示。基件122具有其中多个压电层124和内部电极126层叠的结构。压电层124和内部电极126设置成,从而其表面大致垂直于基件122的纵向。压电层124沿基件122的纵向极化,从而每对相邻压电层124的极化方向相反,如图10中的箭头所示的。但是,基件122的相对的端部最好不极化。
沿基件122的纵向延伸的凹槽128形成在基件122的一个侧面上。凹槽128最好设置在基件122沿宽度方向的大致中心处,以将一个侧面分为二部分。如图11所示,第一和第二绝缘薄膜130和132设置在由凹槽128分开的侧面上。在由凹槽128分开的基件122的该侧面中电极126暴露部分交互地由第一绝缘薄膜130覆盖,而剩下的未覆盖。未由被凹槽128分开的上述一个侧表面处的第一绝缘薄膜130未覆盖的电极126由凹槽128分开的另一个侧表面上的第二绝缘薄膜132覆盖。
另外,将外部电极134和136设置在其上设置了第一和第二绝缘薄膜130和132的基件122的部分上,即设置在凹槽128的相对侧。按照这种方式,未由第一绝缘薄膜130覆盖的电极126连接到外部电极134,而未由第二绝缘薄膜132覆盖的电极126连接到外部电极136。即,每对相邻电极126分别连接到外部电极134和外部电极136。
如图12所示,支持件138和140设置在外部电极134和136上沿基件122纵向的大致中心位置。每个支持件138和140由诸如导电膏之类的导电材料制成,以便具有大致矩形块的形状并具有和外部电极134和136大致相同的宽度。支持件138通过基件122纵向一端的导电膏142连接到图案电极16,并通过另一端绝缘粘合144固定至图案电极116。另一方面,支持件140通过沿基件122纵向一端的绝缘粘合剂144固定在图案电极118上,并通过另一端的导电粘结剂142结合到图案电极118。结果,导电粘合剂142和具有粘结剂144沿支持件138和140的相邻部分并排设置,如图8所示,因此即使当压电谐振器120安置在基片112上时粘结剂142和144散布在支持件138和140之间,也能防止相邻的支持件138和140之间的电气连接。
基片112由罩子146覆盖,以便覆盖住压电谐振器112。罩子146最好具有例如至少设置在两处的孔148。在基片112由罩子146覆盖住的状态下,将橡皮状弹性材料150经一个孔148注入。例如将硅树脂用作橡皮状的弹性材料150。注入橡皮状的弹性材料150,以填充压电谐振器120的周围。该压电元件110被用作振荡器、鉴别器等等。
在压电元件110中,信号被输入到图案电极116和118之间。通过使用该信号,向基件112沿相反方向极化的压电层124施加电场,以使压电层作为整体地以单个共同方向扩张和收缩。因此通过压电谐振器120激励了纵向的基本振动,同时节点相应于基件122的大致中心部分。
该压电元件110中所使用的压电谐振器120最好是加强型的,其极化方向、电场方向和振动方向相互一致。因此,与极化方向和电场方向不同于振动方向的未加强型的压电谐振器相比,压电谐振器120具有较大的机电耦合系数,并且谐振频率和反谐振频率之间具有较大的频率差ΔF。因此,如果将这种压电谐振器20用作滤波器或鉴别器,则可以增加带宽。在这种压电元件110中,由于支持部件138和140位于基件122的纵向的大致中心,故可以支持压电谐振器120的节点部分,由此,避免了对压电谐振器120的振动的障碍或影响。
在这种压电元件110中,压电谐振器120的振动最好由橡皮状的弹性材料150所制约。由此,压电谐振器120的机电系数Qm可通过弹性材料150而加以调整。通过适当地选择橡皮之类弹性材料的杨氏模量,可以将压电谐振器120的机电系数Qm调整到一个期望值。在该压电元件110中,最好提供橡皮状弹性材料150,作为压电谐振器120周围的填充物。因此,橡皮状的弹性材料粘附到压电谐振器120的状态在多个压电元件10之间可以制作得均匀。结果,可以显著减小多个压电元件110之间Qm的变化。
图13示出橡皮之类弹性材料150的杨氏模量和压电元件10的损失之间的关系。压电元件10的实际范围为小于6dB,最好将橡皮之类弹性材料150的杨氏模量设置为约12kg/cm2或更少。即,通过在不超过约12kgf/cm2的范围中选择橡皮状弹性材料150的杨氏模量,可以得到具有期望特性的压电元件110。
由于在这样的压电元件110中压电谐振器120的周围由橡皮状弹性材料105覆盖,故可以通过使用具有改善的防潮效果的硅树脂来改善产品本身的防潮性能。由于橡皮状弹性材料150通过罩子146的孔148注入,故该材料无法进入基片112和罩子146之间的间隙。因此,不需制造诸如提供给传统的压电元件的等于橡皮状弹性材料150能够散布的面积的大型基片,而且可以大大减小基片112的尺寸。由此压电元件110其本身的尺寸可以显著减小。
当压电谐振器120用于这样的压电元件110时,可以使用具有如图14所示的结构的压电谐振器。如图15所示,该压电谐振器120的每个内部电极126通常为L形状,从而在基件122的一个侧面上,要连接到外部电极134和136的部分暴露,而在基件122的相同的侧面上内部电极126的其它的部分不暴露。以这种方式形成的内部电极126相互叠置,外部电极134和136形成在内部电极126在基件122的一个侧面的暴露部分。以这种方式构成的压电谐振器120中不需形成绝缘薄膜130和132。
压电元件110可以使用多个压电谐振器120。图16是示出用作具有梯形电路的梯形滤波器的压电元件例子的示意图。如图17所示,在该压电元件110中,在基片160上设置四个图案电极162、164、166和168。在这些图案电极162、164、166和168中,设置五个结合区,它们相互分开地排列为一列。在这个例子中,从基片160的一端看到的第一结合区形成在图案电极162中,第二和第五结合区形成在图案电极164中,第三结合区形成在图案电极166中,而第四结合区形成在图案电极168中。
设置在压电谐振器120a、120b、120c和120d的外部电极134和136上中心结合区中的支持部件138和140通过导电粘结剂142和绝缘粘结剂144结合。由于即使在位于相同结合区上的每对相邻压电谐振器支持件之间产生电气连接,也没有问题,故放置导电粘结剂142和绝缘粘结剂144,以便避免不同结合区之间的导电。基片160由具有孔170的罩子172覆盖,注入橡皮状弹性材料150,以填充压电谐振器120a到120d周围区域。
将压电元件110用作具有如图18所示的梯形电路的梯形滤波器。例如,在这种情况下,两个压电谐振器120a和120d用作串联谐振器,而另外两个压电谐振器120b和120c被用作并联谐振器。这样的梯形滤波器被如此设计,从而并联压电谐振器120b和120c的电容量大于串联压电谐振器120a和120d的电容量。
还是在这样的压电元件110中,提供橡皮状弹性材料,以填充压电谐振器120a到120d的周围区域,从而均匀地填充压电谐振器120a到120d周围的空间,由此得到期望的Qm。结果,可以极大地减小压电元件110的特性变化。由于经形成在附在基片160的罩子172中的孔170注入橡皮状弹性材料150,故不需扩大基片至橡皮状弹性材料150散布的面积,并且可以减小压电元件10的尺寸。
罩子的孔的数量不限于两个。在罩子中可以只形成一个孔。如果设置两个孔,则橡皮状弹性材料经其中的一个孔注入,而另一个孔可用作出气孔。如果只设置一个孔,它将以下面的方式既用于注入又用于释放气体,即,将一个细管***孔中,以注入橡皮状弹性材料。孔可以在注入橡皮状弹性材料后,由树脂材料或钎料封闭,但是,由于压电谐振器由橡皮状弹性材料覆盖,故防潮效果好,因而孔可以开着。
在上述压电元件110中,使用层叠的压电谐振器。或者,使用具有未加强型结构的,其中压电材料基片的两个表面上设置电极的压电谐振器。即,通过由橡皮状弹性材料覆盖压电谐振器的周围,不论压电谐振器的类型如何,均可以得到本发明的效果。
图19是示出根据本发明的通信设备,例如双超外差式接收机的另一个较佳实施例的方框图。图19所示的双超外差接收机200包含天线202。天线202连接到输入电路204的输入端。输入电路204在天线202和高频放大器206之间进行阻抗匹配,这将在下面描述。
选择希望的频率的调谐电路或带通滤波器最好被用作输入电路204。输入电路204的输出端连接到高频放大器206的输入端。高频放大器206通过低噪声放大无线电波用于改善灵敏度及改进对图像频率的选择性。高频放大器206的输出端连接到第一混频器208的输入端。第一混频器208用于通过期望的频率和第一本机振动频率制得第一积分或差分中频。第一混频器208的另一个输入端连接到第一本机振荡器210的输出端。第一本机振荡器210用于振荡产生第一本机振荡频率,以得到第一中频。第一混频器208的输出端连接到第一带通滤波器212的输入端。第一带通滤波器212用于通过第一中频。第一带通滤波器212的输出端连接到第二混频器214的输入端。第二混频器214用于通过混频第一中频和第二本机振荡频率,得到第二积分或差分中频。第二混频器214的其它的输入端连接到第二本机振荡器216的输出端。第二本机振荡器216用于振荡第二本机振动频率,以得到第二中频。第二混频器214的输出端连接到第二带通滤波器218的输入端。第二带通滤波器218用于通过第二中频。第二带通滤波器218的输出端连接到中频放大器220的输入端。中频放大器220用于放大第二中频,中频放大器220的输出端连接到检测器222的输入端。检测器222连接到检测器222的输入端。检测器222用于从第二中频得到信号波形。第二检测器222的输出端连接到低频放大器224的输入端。低频放大器224用于放大信号波形,从而,信号波形可以驱动扬声器。低频放大器224的输出端连接到扬声器226。
在本发明中,根据本发明的各种较佳实施例的上述压电谐振器可以用作双超外差式接收机200中的检测器224。根据较佳实施例的上述梯形滤波器可以用作双外超式接收机200中的第一带通滤波器208或第二带通滤波器214。这种双外超式接收机尺寸小,并且具有良好的接收特性。
在本发明中,根据本发明较佳实施例的上述压电谐振器可以用作单超外差式接收机中的检测器。另外,根据较佳实施例的上述梯形滤波器可以用作带通滤波器。类似于上述双超外差式接收机,这样的单超外差式接收机也是小尺寸,并具有良好的接收特性。
虽然已经参照本发明的较佳实施例,具体示出和描述了本发明,本领域的技术人员应该理解,在不背离本发明的主旨的条件下,可以有形式和细节上的上述和其它变化。
Claims (21)
1.一种电子元件,其特征在于包含:
基片;
设置在所述基片上的图案电极;
设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器;及
设置在所述基片上,以覆盖所述压电谐振器的罩子,该罩子在其内部确定一空间;
其中,在所述罩子中至少设置一个从所述罩子内的所述空间中延伸到所述罩子外部的孔。
2.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于通过所述罩子的所述至少一个孔,注入弹性材料,以覆盖所述压电谐振器的周围。
3.如权利要求2所述的电子元件,其特征在于,所述弹性材料包含橡胶。
4.如权利要求2所述的电子元件,其特征在于,所述弹性材料的杨氏模量小于或等于大约12kgf/cm2。
5.如权利要求2所述的电子元件,其特征在于,所述弹性材料包含硅树脂。
6.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于所述压电谐振器构成,以纵向振动模式振动。
7.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于,所述压电谐振器包含:
具有纵向的基件,所述基件包含:
多个层叠的压电层和多个内部电极,所述内部电极大致上垂直于所述基件的纵向,并且沿所述基件的纵向设置,同时相互分开,所述多个内部电极设置在大致上垂直于所述基件的纵向的所述压电层上,;及
一对设置在所述基件的表面上,并连接到所述多个内部电极的外部电极,其中
所述多个压电层沿所述基件的纵向极化。
8.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于,多个所述压电谐振器在所述基片上连接,以确定一梯形滤波器。
9.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于,还包含多个孔,每个所述孔形成在所述罩子中,从所述罩子的内部的所述空间延伸到所述罩子的外部。
10.如权利要求1所述的电子元件,其特征在于所述压电谐振器的极化方向、电场的施加方向和振动方向相同。
11.一种电子元件,其特征在于包含:
基片;
设置在所述基片上的图案电极;
设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器;及
设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器和确定所述罩子内部的空间;
其中,所述罩子的内部空间中设置弹性材料,以覆盖所述压电谐振器的周围。
12.如权利要求11所述的电子元件,其特征在于,所述罩子中至少设置了一个孔,所述孔从所述罩子的所述的内部空间延伸到所述罩子的外部。
13.如权利要求11所述的电子元件,其特征在于,述弹性材料包括橡胶。
14.如权利要求11所述的电子元件,其特征在于,述弹性材料的杨氏模量小于或等于大约12kgf/cm2。
15.如权利要求11所述的电子元件,其特征在于,述弹性材料包括硅树脂。
16.一种通信设备,其特征在于包含:
至少一个带通滤波器,所述带通滤波器包含压电元件,所述压电元件包含
基片;
设置在所述基片上的图案电极;
多个设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器;及
设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器,并确定所述罩子内部的空间;
其中,在所述罩子中设置至少一个孔,所述孔从所述罩子的所述内部空间延伸到所述罩子的外部。
17.如权利要求16所述的通信设备,其特征在于所述压电元件是第一压电元件,所述通信设备还包含检测器,其中所述检测器包含第二压电元件;该第二压电元件包含:基片,设置在所述基片上的图案电极,多个设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器,及设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器和确定所述罩子的内部空间,其中在所述罩子中设置至少一个孔,所述孔从所述罩子的内部的所述空间延伸到所述罩子的外部。
18.如权利要求16所述的通信设备,其特征在于所述带通滤波器是第一带通滤波器,而且所述压电元件是第一压电元件,该通信设备还包含第二带通滤波器,其中所述第二带通滤波器包含第二压电元件;该第二压电元件包含:基片,设置在所述基片上的图案电极,多个设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器,及设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器并确定所述罩子中的空间,其中,在所述罩子中至少设置一个孔,所述孔从所述罩子内部的所述空间延伸到所述罩子的外部。
19.如权利要求16所述的通信设备,其特征在于所述通信设备是双超外差式接收机。
20.一种通信设备,其特征在于包含:
至少一个带通滤波器,所述带通滤波器包含压电元件,所述压电元件包含:
基片;
设置在所述基片上的图案电极;
设置在所述基片上的罩子,并连接到所述图案电极的多个压电谐振器,及
设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器和确定所述罩子内部的空间;
其中,在所述罩子的内部的所述空间中设置弹性材料,以覆盖所述压电谐振器的周围。
21.一种通信设备,其特征在于包含:
至少一个检测器,所述检测器包含电子元件,所述电子元件包含:
基片;
设置在所述基片上的图案电极;
设置在所述基片上,并连接到所述图案电极的压电谐振器;及
设置在所述基片上的罩子,以覆盖所述压电谐振器,并确定所述罩子内部的空间罩子;
其中,在所述罩子中设置至少一个孔,所述孔从所述罩子内的所述空间中延伸到所述罩子的外部。
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