專利名稱：壓電振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種壓電諧振器與電容器相結(jié)合的壓電振蕩器。更具體的說，本發(fā)明涉及到一種與負(fù)載電容和并聯(lián)電容相連接的壓電諧振器。
(2)背景技術(shù)通常，壓電振蕩器已經(jīng)被廣泛地用于為時(shí)鐘電路和其他合適器件產(chǎn)生振蕩頻率。在這些應(yīng)用中，要求壓電振蕩器具有非常高的頻率精度及可靠性。
日本未批準(zhǔn)實(shí)用申請(qǐng)公開號(hào)5-18120就提出了一種壓電振蕩器。圖7是這種壓電振蕩器的剖視圖。在該圖中，壓電振蕩器101包括一個(gè)固定在電容器襯底102上的壓電諧振器103。采用護(hù)罩104對(duì)壓電諧振器103進(jìn)行封裝。在電容襯底102外表面有外接電極102a到102c。其中外電極102a和102b在電容襯底102的每個(gè)端面上。延伸到電容器襯底外表面的外接電極102a和102b與壓電諧振器103的振蕩電極103a和103b是電連接。
電容器襯底102的內(nèi)部有內(nèi)電極102d和102e。內(nèi)電極102d和102e利用介電層相互交疊。內(nèi)電極102d與外電極102b相連接，內(nèi)電極102e與外電極102a相連接。外電極102c通過襯底102的一對(duì)側(cè)面從電容器襯底的上表面延伸到下表面。此外，外電極102利用介電層與外電極102d和102e交疊。
采用這種排列，在外電極102a和102b之間形成了一個(gè)基于內(nèi)電極102d和102e之間介電層的并聯(lián)電容Cp。另外，在內(nèi)電極102d和外電極102c之間和在內(nèi)電極102e和外電極102c之間分別形成了負(fù)載電容C11和負(fù)載電容C12。圖8示出了壓電振蕩器101的電路結(jié)構(gòu)。
在壓電振蕩器101中，并聯(lián)電容Cp與壓電諧振器103相并聯(lián)。于是，通過調(diào)節(jié)并聯(lián)電容Cp的數(shù)值就可以消除發(fā)生在諧振頻率和非諧振頻率間的寄生響應(yīng)。其結(jié)果，使得發(fā)生在高頻端的寄生響應(yīng)得到抑制。
此外，日本未批準(zhǔn)公開專利號(hào)4-192709提出了一種如圖9所示的壓電振蕩器。在壓電振蕩器111里，壓電諧振器113安裝在電容器襯底112上。用護(hù)罩114對(duì)壓電諧振器113進(jìn)行封裝。電容襯底內(nèi)部有從112a到112e的多個(gè)電極。內(nèi)電極112a和112b是間隔一個(gè)預(yù)定的距離相對(duì)設(shè)置在相同的高度上。內(nèi)電極112a與穿孔電極112f相連接，內(nèi)電極112b與穿孔電極112g相連接。同樣地，內(nèi)電極112d和112e相對(duì)設(shè)置在相同高度上，以及內(nèi)電極112d與穿孔電極112f相連接和內(nèi)電極112e與穿孔電極112g相連接。
內(nèi)電極112c通過介電層與內(nèi)電極112a，112b，112d，112e相交疊。內(nèi)電極112c與穿孔電極112h相連。112f到112h的穿孔電極延伸至電容襯底112的底表面。在電容器襯底112底表面上有與外面電連接的外電極112i到112k。112i至112k的外電極與112f至112h的穿孔電極相連接。
在壓電振蕩器111中，在電容器襯底112上形成內(nèi)電極112a至112e，因此負(fù)載電容與壓電諧振器113相連接。在這個(gè)振蕩器111中，由于112i到112k的外電極是在電容器襯底112的底表面，因此，電容器襯底112的底表面可以安裝在印刷電路板上。
目前，如同其他類型的電子器件一樣，這種壓電振蕩器的小型化、尤其是高度的減少是十分需要的。一個(gè)壓電振蕩器需要小型化，則用于振蕩器中的壓電諧振器也就更需要小型化。這樣，就要減小壓電諧振器內(nèi)的振蕩電極的正面面積。因此，壓電諧振器兩端之間的電容Cf也就減小。例如，當(dāng)壓電諧振器采用含有Pb成分的高Q品質(zhì)的陶瓷材料制造時(shí)，因?yàn)橐黾酉鄬?duì)帶寬，就通過改變與壓電諧振器相連接的外部電容的幅值來變化頻率的精度。
隨著制造壓電諧振器的壓電陶瓷變得越來越精細(xì)越來越好，壓電諧振器的高頻特性也大大改善。然而，隨著高頻特性的改善，引起不正常振蕩的例如三次諧波和五次諧波的高次寄生響應(yīng)也會(huì)明顯增加。因此，這種高次寄生響應(yīng)必須被抑制。
另外，隨著振蕩器的高度減小，壓電諧振器和安裝壓電諧振器的電容襯底之間的間隙厚度將減小到幾個(gè)微米。例如，在日本未批準(zhǔn)實(shí)用專利申請(qǐng)公開號(hào)5-18120所述的振蕩器，當(dāng)壓電諧振器103發(fā)生諧振時(shí)，延伸到壓電諧振器103的底表面的振蕩電極就會(huì)與連接電容器襯底地電位的外電極102b發(fā)生連接，從而導(dǎo)致短路。
在日本未批準(zhǔn)公開的申請(qǐng)專利號(hào)4-192709所描述的壓電振蕩器111中，在電容器襯底112的上表面沒有外電極。這樣，當(dāng)振蕩器的高度降低時(shí)，上述提及的短路不會(huì)發(fā)生。然而，在壓電振蕩器111里，隨著振蕩器的尺寸減小，上面所描述的由外電極變化而產(chǎn)生的影響會(huì)增加。這樣，要提高頻率精度就非常困難。另外，包括三次和五次諧波的高次寄生響應(yīng)也會(huì)增加。
(3)發(fā)明內(nèi)容為了克服上述提及的以往技術(shù)中的問題，本發(fā)明一些較佳的實(shí)施例提供了一種改進(jìn)的壓電振蕩器。對(duì)這種壓電振蕩器來說，由于減小了由外部電容變化而引起頻率精度的衰退，因此可獲得非常優(yōu)良的頻率特性。此外，即使降低了振蕩器的高度，依然不會(huì)發(fā)生所不希望的短路。這樣，本發(fā)明較佳實(shí)施例中的壓電振蕩器具有突出的精度和可靠性。
此外，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中的壓電振蕩器，當(dāng)高頻特性得到很大改善時(shí)，也十分有效地減小了由非正常振蕩而引起的高次寄生響應(yīng)。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，壓電振蕩器包括具有第一主表面和第二主表面的電容器襯底，一對(duì)側(cè)面和一對(duì)端面，包括部分延伸到電容器襯底的第一主表面的第一和第二外電極，未延伸到第一主表面的第三外電極，安裝在第一主表面并且與第一和第二外電極電連接的壓電諧振器，連接在第一和第二外電極之間并將電容并聯(lián)加載到壓電諧振器的并聯(lián)電容部分，一對(duì)分別插入在第一和第三外電極之間和在第二和第三外電極之間的一對(duì)負(fù)載電容部分，其中，并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分都位于電容器襯底的內(nèi)部。
在這種振蕩器中，當(dāng)并聯(lián)電容部分的電容-頻率特性出現(xiàn)在高頻位置時(shí)，tanδ值就增大。
此外，采用多個(gè)內(nèi)電極以電容器襯底的厚度方向利用決定電容器襯底的介電層相互交疊的方式，可以很好地確定并聯(lián)電容部分和成對(duì)的負(fù)載電容部分。
此外，并聯(lián)電容部分介電層的相對(duì)介電常數(shù)不同于負(fù)載電容部分的相對(duì)介電常數(shù)。
此外，壓電振蕩器還包括與電容器襯底第一主表面相連接的護(hù)罩，以用于第一主表面上的壓電諧振器的封裝。
此外，這種振蕩器最好還包括能在電容器襯底第一主表面上有一框架形狀的絕緣層，可用于壓電諧振器的安裝。
此外，第一和第二外電極從電容器襯底的第一主表面延伸到它的一對(duì)側(cè)面，第三外電極位于一對(duì)側(cè)面上。
此外，在這種振蕩器中，第一到第三外電極最好能延伸到電容器襯底的第二主表面。
可以從以下結(jié)合圖例的對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的詳細(xì)解釋中，更明顯地體現(xiàn)出本發(fā)明的其它特征，元件，特性和優(yōu)點(diǎn)。
(4)


圖1為本發(fā)明第一個(gè)較佳實(shí)施例中的壓電振蕩器的縱向剖視圖圖2為本發(fā)明第一個(gè)較佳實(shí)施例中的壓電振蕩器的分解圖。
圖3為本發(fā)明第一個(gè)較佳實(shí)施例中的壓電振蕩器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是說明當(dāng)并聯(lián)電容的幅值變化時(shí)，第一較佳實(shí)施例中壓電振蕩器的阻抗和頻率特性之間曲線的變化。
圖5顯示了用于第一個(gè)較佳實(shí)施例的改進(jìn)舉例中的壓電諧振器的阻抗-頻率特性和并聯(lián)電容的tanδ-頻率特性的組合曲線。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例的壓電振蕩器的一個(gè)分解圖。
圖7是常用壓電振蕩器的剖視圖。
圖8是圖7所示的常用壓電振蕩器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖9是說明另一個(gè)常用壓電振蕩器的剖視圖。
(5)具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)較佳實(shí)施例中壓電振蕩器的剖視圖。圖2是本發(fā)明第一個(gè)較佳實(shí)施例中壓電振蕩器的分解圖。
如圖1和圖2所示，在實(shí)施例1的壓電振蕩器1中，壓電諧振器3安裝在稱為電容器襯底2第一主表面的上表面2a上，最好呈矩形-平面的形狀。
實(shí)施例1中的壓電諧振器3最好是一個(gè)采用厚度-剪切(thickness-shear)模式的能隙(energy-trap)型壓電諧振器。如圖2所示，壓電諧振器3包括一個(gè)最好實(shí)際上是矩形-平面形狀的壓電襯底4。壓電襯底4最好采用壓電陶瓷制造，如鉛鈦或鉛鋯鈦，或壓電單晶。壓電襯底4實(shí)際上是沿平行于它的縱向方向極化的。
在壓電襯底4的上表面上有一個(gè)第一振蕩電極。在襯底4的下表面有一個(gè)第二振蕩電極6。振蕩電極5和6在壓電的縱向方向的大致中心的位置相對(duì)放置在壓電襯底4上。振蕩電極5和6相對(duì)放置在壓電襯底4上的部分被定義為能隙型壓電振蕩部分。
振蕩電極5通過襯底4的端面從壓電襯底4的上表面大致中心延伸到下表面。另外，而振蕩電極6從壓電襯底4的下表面大致中心延伸到另一個(gè)端面。
電容器襯底2最好采用一種集成燒結(jié)多層膜的現(xiàn)有技術(shù)來制作。
特別是，電容器襯底2要采用合適的介電陶瓷來制備。襯底2包括通過兩個(gè)側(cè)面2b和2c從上表面延伸到下表面的第一和第二個(gè)外電極7和8。另外，第三電極9從電容器襯底2的兩個(gè)側(cè)表面2b和2c延伸到下表面2d。外電極7和8最好置于接近電容器襯底2的端面2x和2y的位置，并且在端表面2x和2y之間接近中心的位置上有外電極9。在電容器襯底2內(nèi)的上部分，有多個(gè)內(nèi)電極10和11并且定義成并聯(lián)電容部分。內(nèi)電極10和11利用一個(gè)介電層2e相互交疊。內(nèi)電極10延伸到電容器襯底2的側(cè)面2b和2c。內(nèi)電極10延伸到側(cè)面2b和2c的部分與第一個(gè)外電極7電連接。同樣地，內(nèi)電極11也包括延伸到側(cè)面2b和2c的部分，它也是與第二個(gè)外電極8電連接。因此，在第一和第二個(gè)外電極7和8之間插入了一個(gè)基于內(nèi)電極10和11之間的介電層2e的電容。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例1，該電容定義了并聯(lián)電容部分。
在內(nèi)電極10和11的下面，還有多個(gè)內(nèi)電極12至17。內(nèi)電極12和13的頂端以相同高度位置間隔一個(gè)預(yù)定的距離相對(duì)放置在電容器襯底2的里面。內(nèi)電極12和13有部分延伸到側(cè)面2b和2c，并且內(nèi)電極12和13的延伸部分與外電極7和8電連接。內(nèi)電極16利用介電層2f與內(nèi)電極12和13交疊。內(nèi)電極16延伸到側(cè)面2b和2c的部分與第三個(gè)外電極9電連接。
在內(nèi)電極16下面在相同高度位置處有內(nèi)電極14和15。內(nèi)電極14和15的頂端部分間隔一個(gè)預(yù)定的距離相對(duì)放置。內(nèi)電極14延伸到側(cè)面2b和2c的部分與第一個(gè)外電極7電連接。內(nèi)電極15延伸到側(cè)面2b和2c的部分與第二個(gè)外電極8電連接。
內(nèi)電極17被設(shè)置在內(nèi)電極14和15位置下面的地方。內(nèi)電極17采用與內(nèi)電極16相同的方式來排列。
特別是，在第一外電極7和第三外電極9之間，在內(nèi)電極12和14與內(nèi)電極16和17交疊位置插入了一個(gè)基于介電層2f和2h的電容。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，該電容可定義了負(fù)載電容部分的其中之一。同樣，在內(nèi)電極16和17和內(nèi)電極13和15之間，有一個(gè)基于介電層2f和2h的電容。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，該電容被定義為另一個(gè)負(fù)載電容部分。
因此，在外電極7和9之間和外電極8和9之間都有負(fù)載電容部分。
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的壓電振蕩器的電路結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，基于并聯(lián)電容部分的電容Cp以并聯(lián)的形式與壓電振蕩器1相連接。另外，基于第一和第二負(fù)載電容部分的負(fù)載電容C1和C2連接在壓電振蕩器的輸入/輸出端和一個(gè)地電位之間。
在實(shí)施例1中，壓電諧振器3利用導(dǎo)電粘結(jié)膜18和19與外電極7和8相連接。導(dǎo)電粘結(jié)膜19將延伸到壓電襯底4下表面的振蕩電極5的一部分5a與外電極8相連接。
此外，為了能封裝壓電諧振器3，金屬蓋20是用絕緣粘結(jié)21固定在電容襯底2。
在壓電振蕩器1中，在電容器襯底2的上表面2a上有第一和第二外電極7和8，但沒有第三外電極9。于是，當(dāng)振蕩器小型化并且振蕩器的高度被減小時(shí)，即使壓電諧振器3和電容器襯底2上表面2a之間的間隔減小，振蕩電極6也不會(huì)接觸到連接到地電位的外電極9。因此，振蕩器可以小型化，實(shí)際上，振蕩器的高度可以大大減小。
進(jìn)而，如圖3所示，在電容器襯底2的內(nèi)部可形成并聯(lián)電容Cp、負(fù)載電容C1和C2。有了并聯(lián)電容部分的并聯(lián)電容Cp，可減小非諧振的頻率。因而，帶寬ΔF也減小。帶寬ΔF的表示式為ΔF＝Fa-Fr式中Fa表示非諧振頻率，F(xiàn)r表示諧振頻率。因此，就可得到變窄了的帶寬。
在輸入/輸出段之間的電容Cf的表示式為Cf＝C0+Cp(C0＝C1＝C2)。
即使由于振蕩器小型化而使得壓電諧振器3終端之間的電容減小，在輸入/輸出端之間的有效電容還是明顯增加。因此，由于諸如浮置電容等外部電容產(chǎn)生的影響被抑制，所以振蕩器1的頻率精度大大提高。
進(jìn)而，當(dāng)采用壓電諧振器3的基本模式時(shí)，在高頻段產(chǎn)生諧波如三次諧波和五次諧波的頻率位置上，C1/C0初始值就會(huì)小于基波時(shí)的值，并且由于在并聯(lián)電容Cp中的電阻和感應(yīng)系數(shù)而出現(xiàn)損耗。這樣，在高次模式中可有效地消除非諧振。因此就大大地抑制了由諧波產(chǎn)生的非正常振蕩。
圖4顯示了當(dāng)并聯(lián)電容Cp是10PF時(shí)壓電振蕩器1的阻抗-頻率特性曲線(虛線)和當(dāng)并聯(lián)電容Cp是18PF時(shí)的阻抗-頻率特性(實(shí)線)。
如圖4所示，使用4MHz帶寬基本模式的壓電諧振器作為壓電諧振器3，在該模式中，輸入/輸出端的電容Cf為12.8PF而帶寬ΔF為300KHz。當(dāng)并聯(lián)電容Cp為10PF時(shí)，則帶寬ΔF為160KHz，而當(dāng)并聯(lián)電容Cp為18PF時(shí)，則帶寬ΔF為118KHz。這樣就通過增加并聯(lián)電容Cp使帶寬變窄。另外，正如上面所提到的，當(dāng)并聯(lián)電容Cp從10PF增加到18PF時(shí)，表示三次諧波寄生響應(yīng)幅值的相位角θ3就從70°減小到20°。這樣就大大抑制了由高次模式而引起的寄生響應(yīng)。
此外最好是，并聯(lián)電容部分的介電層的相對(duì)介電常數(shù)與負(fù)載電容部分的每個(gè)介電層的相對(duì)介電常數(shù)都是不同的。采用這樣地結(jié)構(gòu)就可以優(yōu)化并聯(lián)電容部分的并聯(lián)電容Cp值和負(fù)載電容部分的電容C1和C2的值。因而就能得到優(yōu)異的頻率特性和更有效的抑制了由高次模式而引起的寄生響應(yīng)。
例如，當(dāng)并聯(lián)電容介電層的相對(duì)介電常數(shù)大于負(fù)載電容部分介電層的相對(duì)介電常數(shù)時(shí)，即使有少量的介電層排列在內(nèi)電極之間，也會(huì)使在并聯(lián)電容部分中的產(chǎn)生大量的電容。相反，當(dāng)并聯(lián)電容部分介電層的相對(duì)介電常數(shù)小于負(fù)載電容部分介電層相對(duì)介電常數(shù)并且在并聯(lián)電容部分的內(nèi)電極表面積較大時(shí)，由于內(nèi)電極表面積變化而引起的電容變化就會(huì)被大大抑制。另外，并聯(lián)電容Cp的精度也可以大大提高。因此，壓電振蕩器1的帶寬變化就減小。也就是說，振蕩頻率的精度得到了大大的改善。
如圖5所示，當(dāng)并聯(lián)電容Cp的頻率特性被設(shè)置在如tanδ是較高的高頻一端時(shí)，在高頻區(qū)域所發(fā)生的寄生響應(yīng)就會(huì)減小。也就是說，當(dāng)壓電諧振器3的阻抗-頻率特性如圖5所示的實(shí)線B時(shí)，通過將并聯(lián)電容部分的頻率特性設(shè)定為虛線C所示，那么就消除了用箭頭Y和Z表示的三次和五次模式的振蕩條件。這樣，更有效地抑制了高次寄生響應(yīng)。
對(duì)介電材料來說，它具有當(dāng)它的指向方向從低頻端到高頻端時(shí)tanδ的值就增加的特性，列出的材料有，BaTiO3-CaTiO3-Nb-Co-Nd，BaTiO3-CaTiO3-Bi-Sn以及其他一些合適的材料。
在這種情況下，即使在并聯(lián)電容小于壓電諧振器3輸入/輸出端之間的電容但很難使帶寬變窄時(shí)，并聯(lián)電容的頻率特性仍能有效地抑制高次模式的寄生響應(yīng)。
實(shí)施例2圖6是說明用于根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)較佳實(shí)施例的壓電振蕩器中的電容襯底的透視圖。
在電容器襯底22的上表面22a有一層實(shí)際上是矩形框形狀的絕緣層23。除了絕緣層23以外，按照實(shí)施例1中電容器襯底2的方法來配置電容器襯底22。
壓電振蕩器安裝在實(shí)際上為矩形框形狀的絕緣層23上。壓電諧振器3所包括的振蕩電極5和6采用導(dǎo)電粘合劑與外電極7和8相連接。粘合劑的厚度大于絕緣層23。這樣，壓電諧振器3的底面與電容器襯底22的上表面分隔開，即，有一個(gè)由厚度和絕緣層23一樣的絕緣層23所環(huán)繞的區(qū)域。與第一個(gè)較佳實(shí)施例相比，提高了防止不希望的短路的可靠性。
封裝罩采用導(dǎo)電粘合劑粘合在接近絕緣層23外圍的絕緣層23上。
在前上述實(shí)施例1和2中，壓電諧振器3最好是采用厚度-剪切模式的能隙型壓電諧振器。然而，本發(fā)明也能采用其他振蕩模式的壓電諧振器。此外，在本發(fā)明中采用的壓電諧振器不一定必須是能隙型壓電諧振器。
此外，在實(shí)施例1中，第一到第三外電極7到9最好是利用電容器襯底2的兩個(gè)側(cè)面延伸到它的底面。然而，第一到第三外電極7到9不是必須延伸到電容器襯底的下表面。
正如以上所描述的，在電容器襯底的第一主表面上有第一和第二外電極，但第三外電極并不在其上。壓電諧振器與第一和第二外電極電連接。在這種排列中，即使當(dāng)壓電諧振器和電容器襯底的第一主表面之間的間隙減小時(shí)，也可以在不受損害情況下避免不希望的短路。因此，壓電諧振器的體積，特別時(shí)它的高度，大大減小。
另外，當(dāng)并聯(lián)電容部分跨接在第一和第二外電極之間時(shí)，并聯(lián)電容以并聯(lián)的方式加載到壓電諧振器，因此可以防止由外部電容而引起的帶寬變窄以及頻率精度的變化。此外，能有效地防止高次模式的寄生響應(yīng)也可以防止由高次模式引起的非正常的振蕩。
實(shí)際上，當(dāng)并聯(lián)電容部分的電容頻率特性是以較高頻率一段的較大tanδ的值來設(shè)置時(shí)，在高頻段的高次寄生響應(yīng)也被有效抑制。
當(dāng)并聯(lián)電容部分和負(fù)載電容部分確定用多個(gè)內(nèi)電極通過在電容器襯底上的介電層上沿厚度方向相互交疊的方式來形成時(shí)，采用片狀陶瓷層集成燒結(jié)技術(shù)來制作具有高精度的并聯(lián)電容部分和負(fù)載電容部分。另外，通過調(diào)節(jié)交疊的內(nèi)電極棧的厚度，就可以沒有損害的情況下得到所需的電容。
當(dāng)并聯(lián)電容部分的介電層的相對(duì)介電常數(shù)與負(fù)載電容部分的每個(gè)介電層的相對(duì)介電常數(shù)不同時(shí)，例如，當(dāng)并聯(lián)電容部分的介電層的相對(duì)介電常數(shù)大于負(fù)載電容部分的介電層介電常數(shù)時(shí)，即使只使用較少的介電層，也可以得到較大的并聯(lián)電容。相反，當(dāng)并聯(lián)電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)小于在負(fù)載電容部分的介電層相對(duì)介電常數(shù)時(shí)，并聯(lián)電容的電容精度提高并且振蕩頻率的精度也提高。
由于封裝罩是與電容器襯底的第一主表面相接觸來封裝壓電諧振器，因此壓電諧振器位于結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。所以，本發(fā)明的振蕩器具有突出的抗環(huán)境影響特性。
利用框形絕緣層將壓電諧振器安裝在電容器襯底的第一個(gè)主表面上，可有效地保持壓電諧振器與電容器襯底的第一主表面之間的間隔。這樣，可以在沒有損壞的情下避免不希望的短路。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙怆姌O從電容器襯底的第一主表面延伸到兩個(gè)側(cè)面并且第三外電極形成在兩個(gè)側(cè)面時(shí)，通過利用電容襯底的兩個(gè)側(cè)面，本發(fā)明的壓電振蕩器非常容易地安裝在印刷電路板或其他合適的襯底上。實(shí)際上，當(dāng)?shù)谝坏降谌怆姌O也延伸到電容器襯底的第二個(gè)主表面上時(shí)，振蕩器的表面安裝就更加容易。
在上述討論本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，應(yīng)該理解到只要不超出本發(fā)明的范圍和精神可以進(jìn)行各種各樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種壓電振蕩器，包括具有第一主表面和第二主表面的電容器襯底，一對(duì)側(cè)面和一對(duì)端面，包括延伸到電容襯底的第一主表面部分的第一和第二外電極，沒有延伸到第一主表面的第三外電極，安裝在第一主表面上并與第一和第二外電極電連接的壓電諧振器，連接在第一和第二外電極之間并將電容并聯(lián)加載到壓電諧振器上的并聯(lián)電容部分，分別插入在第一和第三外電極之間和在第二和第三外電極之間的一對(duì)負(fù)載電容部分，其特征在于，并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分都位于電容器襯底的內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電振蕩器，其特征在于，隨著在頻率位置上并聯(lián)電容部分的電容-頻率特性增加，tanδ的值增加。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電振蕩器，其特征在于，電容器襯底包括多個(gè)介電層，并且并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分是由多個(gè)內(nèi)電極在電容器襯底的介電層上沿電容器襯底的厚度方向相互交疊而成。
4.權(quán)利要求3所述的壓電振蕩器，其特征在于，并聯(lián)電容部分的介電層的相對(duì)介電常數(shù)不同于負(fù)載電容部分的介電層的相對(duì)介電常數(shù)。
5.如權(quán)利要求3所述的壓電振蕩器，其特征在于，并聯(lián)電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)大于負(fù)載電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)。
6.如權(quán)利要求3所述的壓電振蕩器，其特征在于，并聯(lián)電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)小于負(fù)載電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的壓電振蕩器，其特征在于，還包括附加在電容器襯底第一主表面上的護(hù)罩，用于對(duì)安裝在第一主表面上的壓電諧振器進(jìn)行封裝。
8.如權(quán)利要求7所述的壓電振蕩器，其特征在于，還包括用于在電容器襯底第一主表面上安裝壓電諧振器的框形絕緣層。
9.如權(quán)利要求1所提及的壓電振蕩器，其特征在于，第一和第二外電極從電容器襯底第一主表面延伸到它的一對(duì)側(cè)面，第三外電極位于一對(duì)側(cè)面上。
10.如權(quán)利要求9所述的壓電振蕩器，其特征在于，第一，第二和第三外電極延伸到電容器襯底的第二主表面。
11.如權(quán)利要求1中所提及的壓電振蕩器，其特征在于，所述壓電諧振器采用厚度-剪切模式的能隙型壓電諧振器來構(gòu)成。
12.一種壓電振蕩器，包括具有第一主表面和第二主表面的電容器襯底，一對(duì)側(cè)面和一對(duì)端面，包括部分延伸到電容器襯底第一主表面的第一和第二外電極，沒有延伸到第一主表面的第三外電極，安裝在第一主表面上的并與第一和第二外電極電連接的壓電諧振器。
13.如權(quán)利要求12所述的壓電振蕩器，還包括連接在第一和第二外電極之間并將電容并聯(lián)加載到壓電諧振器上的并聯(lián)電容部分，和，一對(duì)負(fù)載電容部分，分別是插入在第一和第三外電極之間的負(fù)載電容和在第二和第三外電極之間的負(fù)載電容，其特征在于，并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分都位于電容襯底的內(nèi)部。
14.如權(quán)利要求13所述的壓電振蕩器，其特征在于，電容器襯底包括多個(gè)介電層，并且并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分是由多個(gè)內(nèi)電極在電容器襯底的介電層上沿電容器襯底的厚度方向相互交疊而成。
15.如權(quán)利要求14所述的壓電振蕩器，其特征在于，并聯(lián)電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)大于負(fù)載電容部分中的介電層的相對(duì)介電常數(shù)。
16.如權(quán)利要求12所述的壓電振蕩器，其特征在于，還包括附加在電容器襯底第一主表面上的護(hù)罩，用于對(duì)安裝在第一主表面上的壓電諧振器進(jìn)行封裝。
17.如權(quán)利要求16所述的壓電振蕩器，其特征在于，還包括用于在電容器襯底第一主表面上安裝壓電諧振器的框形絕緣層。
18.如權(quán)利要求12所述的壓電振蕩器，其特征在于，第一和第二外電極從電容器襯底第一主表面延伸到它的一對(duì)側(cè)面，第三外電極位于一對(duì)側(cè)面。
19.如權(quán)利要求18所述的壓電振蕩器，其特征在于，第一，第二和第三外電極延伸到電容器襯底的第二主表面。
20.如權(quán)利要求12所述的壓電振蕩器，其特征在于，所述壓電諧振器是采用厚度-剪切模式的能隙型壓電諧振器來構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種壓電振蕩器,包括在電容器襯底的上表面僅僅有與壓電諧振器相連接的第一和第二個(gè)外電極。壓電諧振器與外電極相連接。并聯(lián)電容部分連接在第一和第二外電極上,并作為加載電容并聯(lián)在壓電諧振器上。此外,作為插入負(fù)載電容的負(fù)載電容部分連接在第一和第三外電極之間以及第二和第三外電極之間。并聯(lián)電容部分和一對(duì)負(fù)載電容部分都位于電容器襯底的內(nèi)部。本發(fā)明的壓電振蕩器能用于防止由于外部電容變化而引起頻率精度的衰退以保持高的頻率精度。此外,即使在振蕩器的高度減小時(shí),也能避免發(fā)生不希望的短路。
文檔編號(hào)H03H9/02GK1340914SQ01125058
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月9日
發(fā)明者吉田龍平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所