專利名稱：：壓電諧振器和使用該諧振器的電子部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種使用壓電元件的機械諧振的壓電諧振器，尤其涉及一種有包含縱向的基座元件、由極化壓電元件組成并至少構(gòu)成基座元件一部分的活動部分和一對設(shè)置在該活動部分的外電極構(gòu)成的壓電諧振器。本發(fā)明還涉及一種使用這種壓電諧振器的電子部件，例如振蕩器、鑒別器和濾波器等。圖34是一種傳統(tǒng)的壓電諧振器的透視圖。壓電諧振器1包括壓電基片2，從上看，它呈例如矩形平板形。壓電基片2在厚度方向上被極化。在壓電基片2的兩表面上形成電極3。當把信號在電極3之間輸入時，在壓電基片2上加上厚度方向的電場，壓電基片2縱向振動。在圖35中，示出了這樣一種壓電諧振器1，電極3形成在壓電基片2的兩個面上，壓電基片2從上看呈正方平板形。壓電諧振器1的壓電基片2在厚度方向極化。當把信號在壓電諧振器1內(nèi)的電極3之間輸入時，在壓電基片2的厚度方向上加上電場，壓電基片2以正方形振動模式振動(平面方向)。這些壓電諧振器是非加強型的，在這些諧振器中，振動方向與極化方向和電場方向不同。這種非加強型壓電諧振器的機電耦合系數(shù)小于振動方向、極化方向以及所加的電場方向都相同的加強型壓電諧振器。非加強型壓電諧振器的諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率差ΔF較小。這產(chǎn)生了當把非加強頻率諧振器用作振蕩器或濾波器時，使用的頻帶寬度小的缺點。因此在這種壓電諧振器和使用這種諧振器的電子部件內(nèi)的特性設(shè)計自由度低。圖34所示的壓電諧振器使用了縱向模式的一階諧振。由于其結(jié)構(gòu)，它還產(chǎn)生較大的奇數(shù)階諧波模式寄生諧振，例如，三階和五階模式。為了抑制這些寄生諧振，考慮了一些措施，例如，磨光、提高質(zhì)量以及改變電極的形狀等。但這些措施增加了制造費用。另外，由于從上看，壓電基片的形狀為矩形平板，所以由于強度的限制，基片不能更薄。因此電極之間的距離不能減小，且端子之間的容量不能做得較大。這對于實現(xiàn)與外部電路的阻抗匹配來說極其不便。為了通過交替串接和并接多個壓電諧振器來形成梯形濾波器，串聯(lián)諧振器對并聯(lián)諧振器的容比需要制得較大以增加衰減。然而，因為壓電諧振器有上述的形狀限制，所以不可能獲得較大的衰減。圖35所示的壓電諧振器使用了正方形一階諧振(平面方向)。由于這種結(jié)構(gòu)，也會產(chǎn)生諸如平面方向的厚度模式和三重波模式中的寄生諧振。由于為了獲得相同的諧振頻率，壓電諧振器需要的大尺寸與使用縱向振動的壓電諧振器相比較大，所以難以減小壓電諧振器的體積。當用多個壓電諧振器形成梯形濾波器時，為了提高串聯(lián)諧振器對并聯(lián)諧振器的容比，把串聯(lián)的諧振器制得較厚，僅在一個壓電基片上形成部分電極，以把電容制得較小。在這種情況下，由于僅部分制作電極，所以諧振頻率與反諧振頻率之間的差ΔF以及電容減小了。因而，并聯(lián)的諧振器需要具有較小的ΔF。因此，不能有效地利用壓電基片的電壓性，也就不能增加濾波器的傳輸帶寬。本發(fā)明提出了小寄生諧振和大諧振頻率與反諧振頻率差ΔF的壓電諧振器。在這種壓電諧振器中，交替疊合多個壓電層和多個電極，以形成縱向的基座元件，且多個壓電層在基座元件的縱向上被極化。該疊合壓電諧振器是加強型的，其壓電層的振動方向、極化方向以及所施加的電場方向都相同。因此，與振動方向與極化方向和電場方向不同的非加強型壓電諧振器相比，加強型壓電諧振器具有較大的機耦合系數(shù)和較大的諧振頻率與反諧振頻率差ΔF。另外，在加強型壓電諧振器中，不太可能發(fā)生與基本的振動不同的諸如寬度和厚度模式的振動。由于在具有這種疊合結(jié)構(gòu)的壓電諧振器中，構(gòu)成基座元件的各壓電層在基座縱向上的長度相等，各電極的面積相等，各相鄰電極對之間的電容相等，并且各壓電層產(chǎn)生的壓電驅(qū)動力也相等。在縱向的基本振動中，在縱向靠近基座元件的中心部分上需要有較強的縱向驅(qū)動力，這是因為從該部分沿縱向到基座元件的端部的質(zhì)量較大。因此，壓電諧振器的機電耦合系數(shù)不夠大，所以ΔF也不夠大。在這種壓電諧振器中，不太可能產(chǎn)生高階模式振動。然而，不能充分消除諸如三階、五階振動等奇數(shù)高階模式振動在各壓電層內(nèi)產(chǎn)生的電荷，所以由于各相鄰電極對之間的電容不變，會引起高階模式寄生振動。本發(fā)明的主要目的在于提供一種小寄生諧振、大諧振頻率與反諧振頻率差ΔF的壓電諧振器，其ΔF是可調(diào)的，并還提供一種使用這種壓電諧振器的電子部件。在本發(fā)明的一個方面，上述目的是這樣實現(xiàn)的，提供所述類型的壓電諧振器，其特征在于，把連接到所述外電極對上的多個內(nèi)電極在所述基座元件的縱向上，有間隔地設(shè)置在所述活動部分內(nèi)/上，所述活動部分在所述基座元件的縱向極化，并且至少一對所述內(nèi)電極之間的電容與另一對所述內(nèi)電極的電容不同。根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器是加強型的，具有振動方向、極化方向和施加的電場方向都相同的壓電層。因此，與振動方向與極化方向和電場方向不同的非加強型壓電諧振器相比，加強型壓電諧振器具有較大的機電耦合系數(shù)和較大的諧振頻率與反諧振頻率的頻率差ΔF。另外，在加強型壓電諧振器中不太可能產(chǎn)生諸如寬度模式和厚度式等與縱向振動不動的模式振動。而且，由于至少一對內(nèi)電極的電容與另一對內(nèi)電極的電容不同，所以ΔF可以調(diào)節(jié)。尤其是，當至少一對所述內(nèi)電極之間的間隔與另一對所述內(nèi)電極之間的另一間隔不同，以具有不同的電容時，可以容易地通過改變間隔來調(diào)節(jié)ΔF。較佳的是隨所述間隔在縱向上靠近所述基座元件的中心，把該間隔做得窄。與各壓電層在基座元件的縱向上長度相同和各電極形成在垂直于基座元件的縱向的整個表面區(qū)域上的每個各電極內(nèi)的疊合結(jié)構(gòu)壓電諧振器相比，提供了較大的電極間電容和較強的各壓電層產(chǎn)生的驅(qū)動力。由于在基座元件的中心在縱向上獲得了縱向基本振動所需要的強驅(qū)動力，所以電磁耦合系數(shù)進一步增大，因此，ΔF也變大。消除了諸如三階和五階振動等奇次高階模式振動在壓電層上產(chǎn)生的電荷，抑制了高階模式寄生振動。更佳的是，X軸平行于所述基座元件的縱向、Y軸垂直于所述X軸，把所述基座元件的長度用作1/2波長的余弦曲線在對應(yīng)于所述內(nèi)電極之間的所述間隔的每個期間內(nèi)的積分彼此相等。在基座的縱向上的整個面積獲得強度不同的驅(qū)動力，這種驅(qū)動力適于縱向基本振動。因此，電磁耦合系數(shù)和ΔF進一步增大。進一步消除了諸如三階和五階振動等奇數(shù)高階模式振動在各壓電層內(nèi)產(chǎn)生的電荷，因而進一步抑制了高階模式寄生振動。根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器還可以包含支持件，它通過安裝件固定基座元件，安裝件設(shè)置在縱向上的基座元件的中心部分上。上述目的在本發(fā)明的另一個方面內(nèi)是這樣實現(xiàn)的，提供一種使用上述壓電諧振器的電子部件，其特征在于，支持件是絕緣基片，圖形電極設(shè)置在絕緣基片上，并通過所述安裝件連接到所述壓電諧振器的所述外電極上。當用根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器制作諸如振蕩器、鑒別器和濾波器等電子部件時，把該壓電振蕩器安裝在其上形成有圖形電極的絕緣基片上。電子部件可以是梯形濾波器，在這種濾波器中，在絕緣基片上設(shè)置多個圖形電極，并把它們連接到多個壓電諧振器的外電極上，以使壓電諧振器以階梯形彼此連接。在上述的電子部件中，可以在絕緣基片上設(shè)置一個帽蓋，以覆蓋基座元件，形成芯片型(表面安裝)電子部件。這種電子諧振器可以用支持件固定在盒子內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，可以獲得小寄生諧振、大諧振頻率與反諧振頻率差ΔF并且ΔF可調(diào)的壓電諧振器。根據(jù)本發(fā)明，與各壓電層在基座元件的縱向上尺寸不變的壓電諧振器相比，諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率差ΔF可以做得更大，因此可以獲得寬頻帶壓電諧振器。另外，在根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器中不太可能發(fā)生與基本振動模式不同的模式振動，可以實現(xiàn)更好的特性。由于利用這種壓電諧振器可以制成芯片型電子部件，所以容易把部件安裝到電路板上。本發(fā)明的上述目的、其它目的、其它特征和其它優(yōu)點在下面參照附圖的描述中將變得更清楚。圖1是本根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的透視圖。圖2是圖1中所示的壓電諧振器的結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖1所示的壓電諧振器壓電層內(nèi)的基座元件的縱向尺寸圖，即電極之間的間隔。圖4是縱向振動的非加強壓電諧振器的透視圖，畫出用于比較。圖5是縱向振動的加強壓電諧振器的透視圖。圖6是平面方向振動的非加強壓電諧振器的透視圖，畫出是用于比較。圖7是基座元件在縱向基本振動期間需要的理想驅(qū)動力圖。圖8是疊層結(jié)構(gòu)的壓電諧振器的示意圖，在該壓電諧振器中，各壓電層的尺寸在基座元件的縱各上不變。圖9的圖示出了三階寄生振動在圖8所示的壓電諧振器基座元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷。圖10的圖示出了三階寄生振動在圖1和圖2中所示的壓電諧振器的基座元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷。圖11的圖示出了五階寄生振動在圖8所示的壓電諧振器的基座元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷。圖12的圖示出了五階寄生振動在圖1和圖2所示的壓電諧振器的基座元件內(nèi)產(chǎn)生的電荷。圖13的圖示出了對圖1和圖2所示的壓電諧振器改進的例子。圖14的圖示出了對圖1和圖2所示的壓電諧振器改進的另一個例子。圖15的圖還示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個壓電諧振器。圖16是圖15所示的壓電諧振器中所用的改進的電極的平面圖。圖17的圖示出了具有圖16所示的電極的壓電諧振器。圖18的圖示出了靜止部分。圖19是包括另一靜止部分的主要部分圖。圖20的圖示出了是包括又一靜止部分的主要部分圖。圖21是使用根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的電子部件的透視圖。圖22是在圖21所示的電子部件內(nèi)所用的絕緣基片的透視圖。圖23是圖21所示的電子部件的分解透視圖。圖24的圖示出了把壓電諧振器安裝到絕緣基片上的另一種方法。圖25是圖示安裝圖24所示的壓電諧振器的方法的側(cè)視圖。圖26的圖示出了把壓電諧振器安裝到絕緣基片上的又一種方法。圖27是圖示安裝圖26所示的壓電諧振器的方法的側(cè)視圖。圖28是使用根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的梯形濾波器的分解透視圖。圖29是圖28所示的梯形濾波器內(nèi)的絕緣基片與壓電諧振器的透視圖。圖30是圖28和29所示的梯形濾波器的等效電路圖。圖31是使用根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的另一種梯形濾波器的主要部分的平面圖。圖32是圖31所示的梯形濾波器的主要部分的分解透視圖。圖33是使用根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器的雙端電子部件的分解透視圖。圖34是傳統(tǒng)壓電諧振器的透視圖。圖35是另一種傳統(tǒng)壓電諧振器的透視圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的壓電諧振器的透視圖。圖2示出了該壓電諧振器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖1和圖2所示的壓電諧振器10包括矩形-平行六面體形基座12，縱向的長寬高為例如3.822mm×1mm×1mm?；?2包括十層由例如壓電陶瓷等制成的層疊壓電層12a。5片壓電層12a在縱向上設(shè)置在基座元件12的中心與一端之間，它們各自的尺寸沿基座元件12的縱向分別為0.243mm、0.255mm、0.281mm、0.342mm和0.779mm。同樣，沿縱向設(shè)置在基座元件12的中心與另一端之間的5片壓電層12a這樣形成，它們各自的尺寸沿基座元件12的縱向分別為0.243mm、0.255mm、0.281mm、0.342mm和0.779mm。換句話說，把10片壓電層12a這樣形成，即，當把如圖3所示，基座12的長度作為半個波長，幅度為1的余弦曲線y＝cos(πx/3.8)在基座元件12的縱向上對應(yīng)于10片壓電層12a之間間隔的期間內(nèi)進行積分(x軸設(shè)置在基座元件12的縱向上，y軸設(shè)置成垂直于x軸，垂直于基座元件12的中心平面)時，獲得的值(等于圖3的面積S1、S2、S3、S4和S5)基本相等，這10片壓電層12a極化成如圖2所示，交替層的極化方向相反。在基座元件12內(nèi)的10片壓電層12a的垂直于基座元件12的縱向的每層兩面的所有區(qū)域上，形成厚度為例如0.002mm的11個電極14。這意味著，這些電極14沿基座元件12的縱向以某一間隔設(shè)置成垂直于基座元件12的縱向。電極14之間的間隔等于10片壓電層12a沿基座元件12的縱向的尺寸。在基座元件12的相對側(cè)面上，分別形成多層絕緣膜16和18。在基座元件12的一個側(cè)面上，絕緣膜16覆蓋在每隔一個電極14的暴露端部。在基座元件12的另一側(cè)面上，絕緣膜18在上述側(cè)面上沒有被絕緣膜16覆蓋的每隔一個電極14的暴露端部。其上形成有絕緣膜16和18的基座元件12的兩側(cè)面用作與外電極的連接部分，這將在下面描述。在這些連接部分中，即形成有絕緣膜16和18的基座元件12的側(cè)面上，形成有外電極20和22。電極20連接到絕緣膜16沒有覆蓋的電極14上，電極22連接到絕緣膜18沒有覆蓋的電極14上。換句話說，兩相鄰電極14分別連接到電極20和22上。壓電諧振器10把外電極20和22用作輸入和輸出電極?；?2的壓電層12a是壓電活動的，因為把信號加到外電極20和22上通過相鄰的電極14把電場加到其上。由于電壓以相反方向加到在基座元件12內(nèi)以相反方向極化的壓電層12a上，所以壓電層12a作為一個整體以相同方向膨脹和收縮。因此，整個壓電諧振器10沿縱向以基本模式把基座元件12的中心作為節(jié)點振動。在該壓電諧振器10中，壓電層12a的極化方向、輸入信號放加的電場方向和壓電層12a的振動方向都相同。換句話說，該壓電諧振器10是加強型的。該壓電諧振器10的電磁耦合系數(shù)大于振動方向與極化方向和電場方向不同的非加強型壓電諧振器。因此，壓電諧振器10具有比傳統(tǒng)非加強型壓電諧振器大的諧振頻率與反諧振頻率的頻率差ΔF。這意味著壓電諧振器10獲得比傳統(tǒng)非加強型壓電諧振器的寬的頻帶特性。為了測量加強型與非加強型壓電諧振器之間的差異，制作了如圖4、5和6所示的壓電諧振器。把電極形成在長寬高為4.0mm×1.0mm×0.38mm的壓電基片的厚度方向的兩表面上，，這樣制成圖4所示的壓電諧振器。該壓電諧振器以厚度方向極化，并當把信號加到電極上時將沿縱向振動。圖5所示的壓電諧振器的尺寸與圖4所示的壓電諧振器相同。電極形成在壓電基片的縱向的兩表面上。壓電諧振器以縱向極化，當把信號加到電極上時，以縱向振動。在4.7mm×4.7mm×0.38mm基片的厚度方向上形成，這樣制成圖6所示的壓電諧振器。該壓電諧振器以厚度方向極化，當把信號加到電極上時以平面方向振動。圖4和圖6所示的壓電諧振器屬于非加強型，而圖5所示的壓電諧振器屬于加強型。對這些壓電諧振器的每一個測量諧振頻率Fr和機電耦合系數(shù)K，測量結(jié)果示出在表1、2和3上。表1表示圖4所示的壓電諧振器的測量結(jié)果。表2表示圖5所示的壓電諧振器的測量結(jié)果。表3表示圖6所示的壓電諧振器的測量結(jié)果。表1表2</tables>表3</tables>從測量數(shù)據(jù)可以看出，加強型壓電諧振器的電磁耦合系數(shù)K比非加強型壓電諧振器大，因此，具有的諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率差ΔF也較大。在振動期間，在加強型壓電諧振器中最大的寄生振動屬于縱向三重波型，電磁耦合系數(shù)K為12.2％。在與基本振動不同的寬度模式振動期間，電磁耦合系數(shù)K為4.0％。相反，在寬度模式振動期間，在非加強型縱向振動壓電諧振器中，電磁耦合系數(shù)K為25.2％。在厚度模式振動期間，在非加強型正方型振動壓電諧振器中，電磁耦合系數(shù)K大至23.3％。因此，可以看出，加強型壓電諧振器的寄生振動比非加強型諧振器小。由于壓電諧振器10在多個電極14之間具有不同的間隔，所以可以改變該間隔來調(diào)節(jié)ΔF。在壓電諧振器10，由于電極之間的間隔沿縱向越靠近基座元件12的中心時越小，所以與各壓電層在基座元件在縱向上的長度相等的層疊結(jié)構(gòu)壓電諧振器相比，提供了更大的電極14間電容和更強的由壓電層12a產(chǎn)生的驅(qū)動力。由于在基座元件12的縱向中心處獲得了縱向基本振動所需的強大的驅(qū)動力，所以與各壓電層在基座元件縱向上的長度相等的層疊結(jié)構(gòu)壓電諧振器相比，電磁耦合系數(shù)進一步增大，因此ΔF也進一步增大。在縱向基本振動時，在縱向上越靠近基座元件的中心部分需要強大的驅(qū)動力。這是因為沿縱向從該部分到基座元件的端部質(zhì)量較大。理想地，如圖7所示，需要強度不同的驅(qū)動力對應(yīng)于在基座元件的縱向中心把基座元件的長度作為半個波長和最大幅度的余弦曲線。相反，在壓電諧振器10中，由于形成的多個電極14，使把基座元件12的長度用作半個波長在對應(yīng)于多個電極14之間的每個間隔的每個期間進行積分(X軸設(shè)置成基座元件12的縱向，Y軸設(shè)置成與X軸垂直，即垂直于基座元件的中心平面)的余弦曲線獲得的值相同，所以在基座元件12的縱向上的整個區(qū)域內(nèi)獲得強度不同的適于縱向基本振動的驅(qū)動力。因此電磁耦合系數(shù)和ΔF進一步增大。為了測量ΔF的差和多個電極之間的間隔差產(chǎn)生的其它系數(shù)，制作了圖8所示的層疊結(jié)構(gòu)壓電諧振器。該壓電諧振器與圖1和2所示的由10片壓電層12a構(gòu)成基座元件12的壓電諧振器10不同，但它在基座元件12的縱向上具有的尺寸0.38mm。圖8所示的層疊結(jié)構(gòu)壓電諧振器的尺寸幾乎與圖1和2所示的壓電諧振器10相等。對圖1和2所示的壓電諧振器10和圖8所示的壓電諧振器測量諧振頻率Fr和反諧振頻率Fa。表4表示各諧振頻率Fr、各反諧振頻率Fa、頻率ΔF和ΔF/Fa。表4<p>從表4中的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，圖1和圖2所示的壓電諧振器10的ΔF和ΔF/Fa大于圖8所示的壓電諧振器。由于圖1和圖2所示的壓電諧振器10的電極間電容大于圖8所示的壓電諧振器，隨著電極在縱向上靠近基座元件12的中心，可以消除諸如三階和五階振動等奇次高階模式振動在各壓電層12a內(nèi)產(chǎn)生的電荷，從而抑制高階模式的寄生振動。在圖1和圖2所示的壓電諧振器10中，由于形成的多個電極14，使得把基座元件12的長度用作半個波長的余弦曲線在對應(yīng)于多個電極14之間的每個間隔的每個期間進行積分(X軸設(shè)置成基座元件12的縱向，Y軸設(shè)置成與X軸垂直，即垂直于基座元件的中心平面)時獲得的值相同，所以進一步消除了諸如三階和五階振動等奇次高階模式振動在各壓電層12a內(nèi)產(chǎn)生的電荷，從而進一步抑制高階模式寄生振動。下面考慮例如三階模式的寄生振動。如圖9所示，在圖8所示的壓電諧振器中，沿基座元件的縱向從一端到另一端產(chǎn)生幅度有周期性和最大幅度相等的電荷，電荷沒有充分消除，仍有遺留。相反，在圖1和圖2所示的壓電諧振器10中，如圖10所示，產(chǎn)生的電荷在縱向越靠近基座中心越大，所以消除了大多數(shù)電荷。接著檢查五階模式寄生振動。用與三階模式寄生振動相同的方法，如圖11所示，在圖8所示的壓電諧振器中沿基座元件的縱向從一端到另一端產(chǎn)生幅度有周期性和最大幅度相等的電荷，電荷沒有充分消除，仍有遺留。相反，在圖1和圖2所示的壓電諧振器10中，如圖10所示，產(chǎn)生的電荷在縱向越靠近基座中心越大，所以消除了大多數(shù)電荷。在(3+4n)階模式(n表示大于1的整數(shù))寄生振動中，例如七階和十一階振動，與三階模式寄生振動一樣消除了大多數(shù)電荷。在(5+4n)階模式(n表示大于1的整數(shù))寄生振動中，例如九階和十三階振動，與五階模式寄生振動一樣，消除了大多數(shù)電荷。因此，圖1和圖2所示的壓電諧振器10比圖8所示的壓電諧振器更好地抑制了高階模式寄生振動。在圖1和圖2所示的壓電諧振器10中，可以改變壓電層12a的層數(shù)或者電極14的數(shù)量、或者壓電層12a在基座元件12的縱向上的尺寸來調(diào)節(jié)諧振器的電容。換句話說，可以通過增加壓電層12a的層數(shù)、或者增加電極14的數(shù)量、或者減小壓電層12a在基座元件12的縱向上的尺寸增加電容。相反，減少壓電層12a的層數(shù)、或者減少電極14的數(shù)量、或者增大壓電層12a在基座元件12的縱向上的尺寸可以減少電容。這意味著，對電容性設(shè)計給出了高的自由度。因此，當把壓電諧振器10安裝到電路板并使用時可以容易地與外部電路實現(xiàn)阻抗匹配。為了把電極14連接到外電極20和22上，可以設(shè)置具有開口50的絕緣膜16和18，如圖13所示，每隔一個電極14外露。外電極20和22形成在絕緣膜16和18上，電極14交替連接到兩外電極20和22上。兩外電極20和22可以如圖14所示形成在基座元件12的一側(cè)面上。絕緣膜16和18以兩排方式形成在基座元件12的一側(cè)面上，并形成兩排連接部分。這兩排絕緣膜16和18分別形成每隔一個電極14上。在這兩排絕緣膜16和18上，分別形成兩排外電極20和22。圖13和14所示的壓電諧振器可以這現(xiàn)與圖1和圖2所示的壓電諧振器相販優(yōu)點。如圖15所示，內(nèi)電極14可以交替地到達基座元件12的相對側(cè)面。在基座元件12的相對側(cè)面上，必須形成外電極20和22。在圖15所示的壓電諧振器10中，由于形成在內(nèi)部的電極14交替暴露，所以在基座元件12的側(cè)面上形成外電極20和22可以把內(nèi)電極14連接到外電極20和22上。因此，不需要在基座元件12的側(cè)面上形成絕緣膜。在圖15所示的壓電諧振器10中在基座元件12橫剖面的整個區(qū)域上不形成電極14。因此相鄰電極14的相對面積小于在整個橫剖面內(nèi)形成的相鄰電極的面積。利用該相對面積，可以調(diào)節(jié)壓電諧振器的電容和ΔF。電極14的相對面積變小，電容和ΔF也變小。在壓電諧振器10內(nèi)如圖16所示的壓電層的同一側(cè)的不同端面上形成電極14，這是圖15所示的壓電諧振器10的一個改進的例子。利用這兩種類型的電極14，如圖17所示，使兩排電極暴露在基座元件12的一側(cè)面上。因此，在電極14暴露的部分上形成外電極20和22，可以交替地把電極14連接到外電極20和22上。在上述的壓電諧振器10中，基座元件12沿縱向方向從一端到另一端壓電活動和振動?？梢园蜒乜v向的基座元件12的一部分用作壓電不活動的靜止部分。該靜止部分24可以這樣形成，即如圖18所示，可以不在基座元件12的端部形成電極14，從而不施加電場。如果靜止部分以這種方式形成，則不需要在基座元件12上形成電極的過程?；?2的端部可以極化，也可以不極化。如圖19所示，只有基座元件12的端部可以不被極化。在這種情況下，即使在電極14之間施加電場，沒有極化的部分仍不壓電活動。這種結(jié)構(gòu)可以這樣形成，即，壓電層不加電場，當作靜止部分24，因為如圖20所示，該部分被絕緣膜16和18絕緣即使該部分極化。換句話說，只有當壓電層極化，并且施加了電場時，該層才成為壓電活動，否則它是靜止的。在這種結(jié)構(gòu)中，在靜止部分內(nèi)形成電容器，并且該電容可以增加。如圖20所示可以在基座元件12的端面上形成小的電極52，以調(diào)節(jié)頻率或者連接到外電路上。用這種壓電諧振器10可以生產(chǎn)諸如振蕩器和鑒別器等電子部件。圖21是電子部件60的透視圖。電子部件60包括用作支持件的絕緣基片62。在絕緣基片62的相對端部上分別形成兩缺口64。如圖22所示，在絕緣基片62的一個表面上，形成兩圖形電極66和68。一個圖形電極66形成在相對的缺口64之間，并以L形的形式從接近一端的點向絕緣基片62的中心延伸。另一圖形電極68形成在相對缺口64之間，并從接近另一端的點向絕緣基片62的中心延伸。圖形電極66和68是這樣形成的，即它們的線路是從絕緣基片62的端部迂回到相對的表面。在設(shè)置在絕緣基片62的中心處的圖形電極66的一端上，用導電膠形成用作安裝件的凸起70。如圖23所示，把上述壓電諧振器安裝到該凸起70上，使基座元件12的中心位于該凸起70上。例如把壓電諧振器10的一個外電極22連接到該凸起70上。把另一個電極20用導電線72連接到圖形電極68上。導電線72連接到壓電諧振器10的外電極20的中心。把金屬帽蓋74放在絕緣基片62上，完成電子部件60。為了防止金屬帽蓋74使圖形電極66和68短路，事先在絕緣基片62和圖形電極66和68上涂上絕緣樹脂。電子部件60把從絕緣基片62的端部繞到后表面的圖形電極66和68用作連接外電路的輸入和輸出端。由于把壓電諧振器10的中心固定到該電子部件60的凸起70上，所以壓電諧振器10的端部與絕緣基片62分開設(shè)置，從而防止了振動。激勵的縱向振動沒有削弱，這是因為把作為節(jié)點的壓電諧振器中心固定到凸起70上，并連接到電線72上。電子部件60與集成電路芯片及其它部件固定在電路板上，并形成振蕩器或者鑒別器。由于電子部件60用金屬帽蓋74密封和保護，它可以用作回流焊接的芯片型(表面安裝)部件。當在振蕩器使用電子部件60時，由于在電子部件60中使用壓電諧振器10的特點，把寄生振動抑制在較低水平，并防止了由于寄生振動產(chǎn)生的異常的振動。由于可以把壓電諧振器10的容值設(shè)置成任意要求的值，所以它還可以容易地實現(xiàn)與外電路的阻抗匹配。尤其是當把電子部件用作壓控振蕩的振蕩器時，由于諧振器的ΔF較大，所以能獲得傳統(tǒng)上不能得到的寬頻范圍。當把電子部件60用于鑒別器時，由于諧振器的ΔF較大，所以提供了寬峰分離范圍。另外，由于諧振器提供了寬電容范圍，所以可以容易地實現(xiàn)與外電路的阻抗匹配。如圖24和25所示，可以把壓電諧振器10安裝在絕緣基片62上，所以在圖形電極66和68上形成由諸如導電膠等導電材料制成的兩個凸起70，并把壓電諧振器10的外電極20和22連接到該兩凸起70上。還可以把壓電諧振器10以圖26和27所示的方式安裝在絕緣基片62上，即在絕緣基片62上形成用諸如絕緣膠等絕緣材料制成的兩個凸起70，并用導線72把外電極20和22連接到圖形電極66和68上。凸起70可以事先形成在壓電諧振器10上。利用多個壓電諧振器10可以制作梯形濾波器。如圖28和29所示，在電子部件60內(nèi)在支持件的絕緣基片62上形成三個圖形電極76、78和80。在圖形電極76和80上用導電膠形成作為安裝件的凸起82和86。在圖形電極78的中心，由導電膠形成作為安裝件的凸起84和88。把各壓電諧振器10a、10b、10c和10d的一個外電極22分別固定到各個凸起82、84、86和88上。在壓電諧振器10a、10b、10c和10d上可以事先形成凸起82、84、86和88。把壓電諧振器10a、10b和10c的另一個外電極20用導線72彼此連接。壓電諧振器10d的另一個外電極20用導線72連接到圖形電極80上。把金屬帽74放在絕緣基片62上。把電子部件60用作具有圖30所示的梯形電路的梯形濾波器。兩壓電諧振器10a和10c用作串聯(lián)諧振器，另兩個壓電諧振器10b和10d用作并聯(lián)諧振器。在這種梯形濾波器中，把并聯(lián)諧振器10b和10c設(shè)計成其電容基本上大于串聯(lián)壓電諧振器10a和10c的電容。梯形濾波器的衰減由串聯(lián)諧振器與并聯(lián)諧振器之間的電容率確定。在這種電子部件60中，電容可以通過改變壓電諧振器10a至10d中所用的層疊層數(shù)來調(diào)節(jié)。因此，與使用傳統(tǒng)的非加強壓電諧振器的情況相比，通過改變壓電諧振器的電容實現(xiàn)了用少量的諧振器得到具有較大衰減的梯形濾波器。由于壓電諧振器10a至10d具有比傳統(tǒng)壓電諧振器大的ΔF，所以與傳統(tǒng)壓電諧振器相比，實現(xiàn)了更寬的傳輸頻帶。圖31是具有梯形電路的梯形濾波器主要部分的平面圖。圖32是主要部分的分解圖。在圖31和32所示的電子部件60中，在用作支持件的絕緣基片62上形成四個圖形電極90、92、94和96。在圖形電極90、92、94和96上形成五個排成一線且有某一間隔的臺階。第一臺階形成在圖形電極90上，它最接近絕緣基片62，第二和第五臺階形成在圖形電極92上，第三臺階形成在圖形電極94上，第四臺階形成在圖形電極96。安裝件利用導電膠以某一間隔排成一線形成在五個臺階上在第一臺階上形成一個凸起98；在第二臺階上形成兩個凸起100和102；在第三臺階上形成兩個凸起104和106；在第四臺階上形成兩個科起10筆110；在第五臺階上形成一個凸起112。壓電諧振器10a、10b、10c和10d的外電極20和22固定在這些凸起98、100、102、104、106、108、110和112上，形成圖30所示的梯形電路。這些凸起可以事先形成在壓電諧振器10a、10b、10c和10d上。然后，把金屬帽(未圖示)放在絕緣基片62上。圖31和32所示的電子部件與圖28和29所示的電子部件不同，它把相鄰的壓電諧振器的兩個電極安裝在同一臺階上的兩個凸起上。因此，相鄰壓電諧振器的兩個電極不需要絕緣，因而，可以把兩相鄰諧振器靠近設(shè)置，得到緊湊的部件。用圖33所示的壓電諧振器10可以生產(chǎn)諸如陶瓷諧振器和陶瓷鑒別器等兩端電子部件60。用兩個由導電材料制成的端子120生產(chǎn)這種兩端部件60。制成的這些端子120從箍122延伸。尤其是，在每個箍122上直線形成多個端子120。在端子120中間部分設(shè)置有折疊部124，而在端部設(shè)置有H形支持件126。支持件126可以彎曲并在中央設(shè)置有凸出的安裝件128。這兩端子120是以它們的安裝件128彼此相對設(shè)置的。壓電諧振器10支持在安裝件128之間。安裝件128在縱向壓電諧振器10的中心處與外電極20和22相鄰。由于端子120具有用作彈性元件的折疊部124，所以壓電諧振器10由端子120有彈性的支持。把一端具有開口的盒子130放在壓電諧振器10上。盒子130的開口用紙密閉，然后用樹脂密封。從箍122上切下端子120，完成電子部件60。因此可以制造形狀與芯片形不同的電子部件60。在上述每個壓電諧振器中，在兩相鄰電極之間設(shè)置一個壓電層。也可以設(shè)置多個壓電層?？梢詾榛?2設(shè)置不連接到外電極的假電極。在每個上述壓電諧振器中，多個電極之間的間隔隨電極沿縱向接近基座元件的而變窄。在多個電極之間的間隔中，至少有一個間隔必須不同。如上所述，ΔF在根據(jù)本發(fā)明的壓電諧振器10中是可以調(diào)節(jié)的。同樣根據(jù)本發(fā)明，與每個壓電層的尺寸在基座的縱向上不變的壓電諧振器相比，諧振頻率與反諧振頻率之間的頻率差ΔF可以做得更大，因而，獲得到寬頻帶壓電諧振器。另外，根據(jù)本發(fā)明可以獲得具有小寄生振動的壓電諧振器。根據(jù)本發(fā)明要求通過改變壓電層或者電極的數(shù)量或者壓電層在基座元件縱各上的尺寸來設(shè)計的壓電諧振器10的電容，因此，能容易地實現(xiàn)與外電路的阻抗匹配?？梢缘玫骄哂袎弘娭C振器10的上述特點的電子部件。權(quán)利要求1.一種壓電諧振器(10)，包含具有縱向的基座元件(12)；由極化的壓電件組成并至少構(gòu)成所述基座元件一部分的活動部分；和一對設(shè)置在所述活動部分的外電極(20，22)，其特征在于，連接到所述外電極(20，22)對上的多個內(nèi)電極(14)以有間隔地沿所述基座元件(12)的縱向設(shè)置在所述活動部分內(nèi)/上，所述活動部分在所述基座元件(12)的縱向進行極化，并且，一對所述內(nèi)電極(14)之間的一個電容至少與另一對所述內(nèi)電極(14)之間的另一電容不同。2.如權(quán)利要求1所述的壓電諧振器(10)，其特征在于，至少一對所述內(nèi)電極(14)之間的間隔與另一對所述內(nèi)電極(14)之間的另一間隔不同。3.如權(quán)利要求2所述的壓電諧振器(10)，其特征在于，所述間隔隨所述間隔沿縱向接近所述基座元件(12)中心而變窄。4.如權(quán)利要求3所述的壓電諧振器(10)，其特征在于，X軸平行于所述基座元件(12)、Y軸垂直于所述X軸、所述基座元件的長度作為半個波長的余弦曲線，在對應(yīng)于所述內(nèi)電極(14)之間的所述間隔的每個期間進行的余弦積分基本上彼此相等。5.如權(quán)利要求1至4之一所述的壓電諧振器，其特征在于，壓電諧振器(10)還包含通過安裝件(70)固定所述基座元件(12)的支持件(62)；所述安裝件(70)沿縱向設(shè)置在所述基座元件(12)的中央部分。6.使用如權(quán)利要求5所述的壓電諧振器的電子部件，其特征在于，所述支持件(62)為絕緣基片(62)，圖形電極(66，68)設(shè)置在所述絕緣基片(62)上，并連接到所述壓電諧振器(10)的所述外電極(20，22)上。7.如權(quán)利要求6所述的電子部件，其特征在于，所述電子部件為梯形濾波器，在該梯形濾波器中，多個所述圖形電極(90，92，94，96)設(shè)置在在所述絕緣基片(62)上，并連接到多個所述壓電諧振器(10a，10b，10c，10d)的所述外電極(20，22)上，使所述壓電諧振器(10a，10b，10c，10d)彼此以梯形連接。8.使用如權(quán)利要求5所述的壓電諧振器(10)的電子部件，其特征在于，所述壓電諧振器(10)用所述支持件(126)固定在盒子(130)內(nèi)全文摘要一種壓電諧振器具有矩形—平行六面體形基座元件?；▽盈B的10片壓電層。壓電層在基座元件的縱向上尺寸不同。壓電層在基座元件的縱向進行極化,以使極化方向每隔一個壓電層不同。在10片壓電層的兩表面上,形成11個內(nèi)電極。內(nèi)電極分別由絕緣膜16和18交替覆蓋在基座元件的相對側(cè)面上。絕緣膜16和18覆蓋不同的電極。在基座元件的相對側(cè)面上形成外電極,并把外電極連接到內(nèi)電極上。文檔編號H03H9/00GK1170239SQ9711085公開日1998年1月14日申請日期1997年4月28日優(yōu)先權(quán)日1996年7月10日發(fā)明者宇波俊彥,井上二郎申請人:株式會社村田制作所