專利名稱：壓電裝置、階梯型濾波器及壓電裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在諧振器濾波器或者致動(dòng)器等中使用的壓電裝置及其制造方法，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及利用壓電縱效應(yīng)來(lái)使壓電體的長(zhǎng)度方向彎曲振動(dòng)被起振的壓電裝置。
作為幾百kHz的壓電諧振器，廣泛使用了利用壓電橫效應(yīng)的擴(kuò)展振動(dòng)和長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的方案。在利用擴(kuò)展振動(dòng)的壓電諧振器中，在正方形板的壓電板的厚度方向上施加電場(chǎng)，利用該壓電板在徑向上的伸縮變位。而且，在利用長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器中，對(duì)在極化方向上進(jìn)行了極化處理的棒狀的壓電體施加與極化方向相同的電場(chǎng)，由此，壓電體在長(zhǎng)度方向上伸縮。
另一方面，在特開(kāi)平10-4330號(hào)公報(bào)中揭示了利用壓電縱效應(yīng)使長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)起振的層疊型壓電諧振器。其中，在具有長(zhǎng)度方向的壓電體內(nèi)，在與該長(zhǎng)度方向正交的方向上形成多個(gè)內(nèi)部電極。在該長(zhǎng)度方向上，由內(nèi)部電極而分隔相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向上沿相反方向被極化處理。在該壓電諧振器中，通過(guò)對(duì)各壓電體層施加電壓，壓電體在長(zhǎng)度方向上伸縮振動(dòng)。
在使用上述壓電縱效應(yīng)來(lái)使長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)起振的壓電諧振器中，與現(xiàn)有的利用壓電橫效應(yīng)的壓電諧振器相比，能夠謀求寬頻帶化。而且，由于利用該縱效應(yīng)的壓電諧振器具有層疊型的構(gòu)造，能夠構(gòu)成為具有各種靜電電容。而且，與利用壓電橫效應(yīng)的壓電諧振器相比，在利用壓電縱效應(yīng)的上述壓電諧振器中，能夠謀求小型化。
但是，在利用壓電縱效應(yīng)的上述壓電諧振器中，與現(xiàn)有的利用壓電橫效應(yīng)的壓電諧振器相比，能夠謀求小型化的裝置的諧振頻率依賴于其長(zhǎng)度尺寸。這樣，當(dāng)想要得到所希望的諧振頻率的壓電諧振器時(shí)，由于壓電諧振器的長(zhǎng)度方向尺寸受到限制，不能把長(zhǎng)度縮小到其以上。即，在使用利用壓電縱效應(yīng)的長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器中，進(jìn)一步小型化是困難的。
根據(jù)第一發(fā)明，提供一種層疊型壓電裝置，包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體；在上述壓電體內(nèi)配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向延伸并且通過(guò)壓電體層在上述長(zhǎng)度方向上對(duì)峙的多個(gè)內(nèi)部電極，利用壓電縱效應(yīng)，使在與上述壓電體的長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
即，第一發(fā)明的壓電裝置利用壓電縱效應(yīng)，使在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上進(jìn)行彎曲振動(dòng)起振。
另外，在本說(shuō)明書中，壓電裝置并不僅限于壓電諧振器壓電濾波器等壓電諧振部件，也包含壓電致動(dòng)器等。
在第一發(fā)明的壓電裝置中，利用壓電縱效應(yīng)，使在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上進(jìn)行彎曲振動(dòng)起振，因此，當(dāng)作為諧振部件使用時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬頻帶化，并且，不僅能夠拓寬靜電電容的實(shí)現(xiàn)范圍，而且能夠進(jìn)一步減小長(zhǎng)度方向尺寸。而且，當(dāng)作為壓電致動(dòng)器使用時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的壓電裝置，能夠減小長(zhǎng)度方向尺寸。
根據(jù)第二發(fā)明，提供一種雙壓電晶體型壓電裝置，包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體；配置在與上述壓電體的長(zhǎng)度方向正交方向上并且在長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊的，在長(zhǎng)度方向上交替配置的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，第一內(nèi)部電極具有在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上被分割的第一分割內(nèi)部電極和第二分割內(nèi)部電極，從上述壓電體的寬度方向中心，第一側(cè)面或者上表面?zhèn)鹊牡谝粔弘婓w區(qū)域和第二側(cè)面或者下表面?zhèn)鹊牡诙弘婓w區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)反相地發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，上述壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
在第二發(fā)明的某個(gè)特定的局面下，在上述長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向且不同的方向上被極化，并且，在各壓電體層內(nèi)，第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域被極化成相同方向，并且，在第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域中在不同的方向上施加電場(chǎng)。
在第二發(fā)明的進(jìn)一步限定的局面下，進(jìn)一步包括形成在上述壓電體的外表面上的第一、第二外部電極，使之分別與上述第一、第二分割內(nèi)部電極電連接。
在第二發(fā)明的另一個(gè)特定的局面下，上述第一、第二外部電極形成在壓電體的上表面或者下表面上。
在第二發(fā)明的另一個(gè)特定的局面下，在第一、第二外部電極之間形成槽。
在第二發(fā)明的另一個(gè)特定的局面下，在各壓電體層內(nèi)，第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域在上述長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，在上述長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層的對(duì)應(yīng)的壓電體區(qū)域在長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，在各壓電體層中，在上述第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域上以相同方向施加電場(chǎng)。
在第二發(fā)明的另一個(gè)限定的局面下，包括第一外部電極，形成在壓電體的外表面上，使之與第一內(nèi)部電極電連接；第二外部電極，形成在壓電體的外表面上，使之與第二內(nèi)部電極電連接。
在第二發(fā)明的另一個(gè)特定的局面下，上述第一或者第二內(nèi)部電極具有配置在第一壓電體區(qū)域上的第一分割內(nèi)部電極和配置在第二壓電體區(qū)域上的第二分割內(nèi)部電極，第一分割內(nèi)部電極和第二分割內(nèi)部電極被導(dǎo)通。該第一分割內(nèi)部電極和第二分割內(nèi)部電極的導(dǎo)通可以利用外部電極來(lái)進(jìn)行，也可以通過(guò)另外形成在壓電體的外表面上的外部中繼電極實(shí)現(xiàn)。
第三發(fā)明是提供一種單壓電晶體型壓電裝置，包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體；在上述壓電體內(nèi)配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向延伸并且在上述長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，并且，上述第一、第二內(nèi)部電極集中形成在壓電體的第一側(cè)面、上表面或者下表面上，第一、第二內(nèi)部電極所形成的壓電體區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)在長(zhǎng)度方向上發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，上述壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
在本發(fā)明(第一～第三發(fā)明)中優(yōu)選壓電體和形成在壓電體內(nèi)的多個(gè)內(nèi)部電極使用陶瓷一體燒結(jié)技術(shù)而得到。即，優(yōu)選多個(gè)內(nèi)部電極與壓電體一體燒結(jié)。
在本發(fā)明(第一～第三發(fā)明)的特定局面下，在上述壓電體的長(zhǎng)度方向上，在至少一方的端面?zhèn)扰渲迷隍?qū)動(dòng)時(shí)不施加電場(chǎng)的惰性層。
在本發(fā)明的另一個(gè)特定的局面下，進(jìn)一步包括配置在上述壓電體的彎曲振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)附近并固定在該壓電體上的保持部。
在本發(fā)明的進(jìn)一步限定的局面下，上述保持部通過(guò)壓電體的節(jié)點(diǎn)，在與長(zhǎng)度方向正交的方向上配置在節(jié)點(diǎn)附近。
本發(fā)明的壓電裝置可以作為各種壓電諧振部件來(lái)使用，但是，在本發(fā)明的特定的局面下，提供一種階梯型濾波器，包括基板和搭載在基板上的按照本發(fā)明而構(gòu)成的多個(gè)壓電裝置，進(jìn)行電連接，使多個(gè)壓電裝置實(shí)現(xiàn)階梯型電路構(gòu)成。
第四發(fā)明是一種壓電裝置的制造方法，包括下列工序準(zhǔn)備層疊型壓電體，該壓電體具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面，埋設(shè)在長(zhǎng)度方向上分散配置并且在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，第一內(nèi)部電極由第一、第二分割內(nèi)部電極所構(gòu)成；在上述層疊型壓電體的第一、第二分割內(nèi)部電極與第二內(nèi)部電極之間施加直流電壓，把在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層通過(guò)內(nèi)部電極在長(zhǎng)度方向上反方向地進(jìn)行極化處理，并且，把各壓電體層內(nèi)以同一方向進(jìn)行極化處理；在壓電體外表面上分別形成與上述第一內(nèi)部電極電連接的第一外部電極和與上述第二內(nèi)部電極電連接的第二外部電極。
第五發(fā)明是一種壓電裝置的制造方法，包括下列工序準(zhǔn)備層疊型的壓電體，該壓電體具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面，交替配置多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，使之在長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊，并且，第一、第二內(nèi)部電極的至少一方分別具有在與長(zhǎng)度方向正交的方向上被分割的第一、第二分割型內(nèi)部電極；在上述層疊型的壓電體中，在各壓電體層內(nèi)，進(jìn)行極化處理，使第一側(cè)面或者上表面?zhèn)鹊牡谝粔弘婓w區(qū)域和第二側(cè)面或者下表面?zhèn)鹊牡诙弘婓w區(qū)域在長(zhǎng)度方向上成為反方向，并且，使在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層對(duì)峙的區(qū)域在長(zhǎng)度方向上成為反方向；在壓電體外表面上分別形成與上述第一內(nèi)部電極電連接的第一外部電極和與上述第二內(nèi)部電極電連接的第二外部電極。
在第五發(fā)明的特定局面下，進(jìn)一步包括在壓電體外表面上形成用于電連接上述第一、第二分割型內(nèi)部電極的外部中繼電極的工序。
圖2(a)，(b)是用于第一實(shí)施例的壓電裝置的壓電體的橫斷面圖，(a)是形成第一內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖，(b)是形成第二內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖。
圖3是用于說(shuō)明第一實(shí)施例的壓電裝置的原理的模式俯視圖。
圖4(a)，(b)是在第一實(shí)施例的變形例中，形成第一內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖和形成第二內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖。
圖5(a)，(b)是在第一實(shí)施例的另一個(gè)變形例中，形成第一內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖和形成第二內(nèi)部電極的部分的橫斷面圖。
圖6是用于說(shuō)明在基板上安裝第一實(shí)施例的壓電裝置的構(gòu)造的分解透視圖。
圖7(a)，(b)是圖6所示的設(shè)置保持部的壓電裝置的側(cè)面圖及仰視圖。
圖8是用于說(shuō)明第一實(shí)施例的壓電裝置中的外形尺寸和第一、第二壓電體區(qū)域間的間隙G的模式圖。
圖9是表示圖8所示的壓電裝置中的間隙G對(duì)壓電體的寬度W之比G/W和帶寬比df/fr的關(guān)系的圖。


圖10是用于說(shuō)明在第一實(shí)施例的壓電裝置中，兩端的惰性層和壓電體尺寸的關(guān)系的模式透視圖。
圖11是表示圖10所示的壓電裝置中，除兩端的惰性層之外的活性層即驅(qū)動(dòng)區(qū)域的比率與帶寬比的關(guān)系的圖。
圖12是表示第二實(shí)施例所涉及的壓電裝置的外觀的透視圖。
圖13(a)，(b)是在第二實(shí)施例中所使用的壓電體中的形成第一、第二內(nèi)部電極的部分的各橫斷面圖。
圖14是第二實(shí)施例的壓電裝置的仰視圖。
圖15是用于說(shuō)明第二實(shí)施例的壓電裝置的原理的模式俯視圖。
圖16(a)，(b)是表示在第二實(shí)施例的壓電體的變形例中的形成第一、第二內(nèi)部電極的部分的各橫斷面圖。
圖17(a)，(b)是表示在第二實(shí)施例的壓電體的另一個(gè)變形例中的形成第一、第二內(nèi)部電極的部分的各橫斷面圖。
圖18是表示第三實(shí)施例所涉及的壓電裝置的外觀的透視圖。
圖19是表示在第三實(shí)施例中所使用的第一內(nèi)部電極的橫斷面圖。
圖20(a)，(b)是表示在第三實(shí)施例的壓電體的變形例中的形成第一、第二內(nèi)部電極的部分的各橫斷面圖。
圖21(a)，(b)是表示在第三實(shí)施例的壓電體的另一個(gè)變形例中的形成第一、第二內(nèi)部電極的部分的各橫斷面圖。
圖22是表示階梯型濾波器的電路構(gòu)成的圖。
其中，1-壓電裝置，2-壓電體，2a、2b-第1、第2端面，2c-上表面，2d-下表面，2e、2f-第1、第2側(cè)面，2g-槽，3、4-第1、第2內(nèi)部電極，3a、3b-第1、第2分割內(nèi)部電極，4a、4b-第1、第2分割內(nèi)部電極，6、7-第1、第2外部電極，41-壓電裝置，42-壓電體，42a、42b-第1、第2端面，42c-上表面，42d-下表面，42e、42f-第1、第2側(cè)面，42g-槽，43、43A、43B、44、44A、44B-第1、第2內(nèi)部電極，43a、43b-第1、第2分割內(nèi)部電極，44a、44b-第1、第2分割內(nèi)部電極，46、47-第1、第2外部電極，48-中繼電極，49、50-絕緣體層，51-壓電裝置，52-壓電體，52a、52b-第1、第2端面，52c-上表面，52d-下表面，52e、52f-第1、第2側(cè)面，53、53A、53B、54、54A、54B-第1、第2內(nèi)部電極，57、58-第1、第2外部電極。
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例所涉及的壓電裝置的透視圖。壓電裝置1是利用壓電縱效應(yīng)而使與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)方式起振的雙壓電晶體型的壓電諧振器。
在壓電裝置1中，使用壓電體2。作為壓電體2可以使用鈦酸鋯酸鉛類陶瓷這樣的適當(dāng)?shù)膲弘娞沾?。壓電體2具有帶有長(zhǎng)度方向的大致長(zhǎng)方體的形狀。即，在壓電體2中，在長(zhǎng)度方向的兩端上配置在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸的第一、第二端面2a、2b。而且，壓電體2具有上表面2c、下表面2d和第一、第二側(cè)面2e，2f。
在壓電體2的上表面2c上形成在長(zhǎng)度方向上延伸的槽2g。槽2g在上表面2c的寬度方向中央形成為在長(zhǎng)度方向上延伸。
而且，參照?qǐng)D3如后面描述的那樣，在壓電裝置1中，槽2g的下方的一部分構(gòu)成中央惰性區(qū)域2h，中央惰性區(qū)域的兩側(cè)構(gòu)成第一、第二壓電體區(qū)域2i，2i。第一壓電體區(qū)域2i是中央惰性區(qū)域2h與第一側(cè)面2e之間的部分，第二壓電體區(qū)域2j是中央惰性區(qū)域2h與第二側(cè)面2f之間的區(qū)域。
在本實(shí)施例的壓電裝置1中，第一、第二壓電體區(qū)域2j，2j反相地在長(zhǎng)度方向上發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，壓電體2的長(zhǎng)度方向全體構(gòu)成在與其長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振的雙壓電晶體型的壓電振動(dòng)裝置。
如圖1所示的那樣，在壓電體2內(nèi)形成在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極3，4。第一、第二內(nèi)部電極3，4在壓電體2的長(zhǎng)度方向上交替配置。
如圖2(a)所示的那樣，第一內(nèi)部電極3具有第一分割內(nèi)部電極3a和第二分割內(nèi)部電極3b。即，第一內(nèi)部電極3在與壓電體2的長(zhǎng)度方向正交的斷面上，在寬度方向中央被分割成第一、第二分割內(nèi)部電極3a，3b。在第一、第二分割內(nèi)部電極3a，3b之間形成間隙3c。
形成第一分割內(nèi)部電極3a，使之到達(dá)壓電體2的上表面2c、第一側(cè)面2e和下表面2d。形成第二分割內(nèi)部電極3b，使之到達(dá)上表面2c、第二側(cè)面2f和下表面2d。
另一方面，如圖2(b)所示的那樣，形成第二內(nèi)部電極4，使之從第一側(cè)面2e到第二側(cè)面2f。第二內(nèi)部電極4在寬度方向中央具有向下方開(kāi)出的缺口4a。而且，第二內(nèi)部電極4形成為不到達(dá)壓電體2的上表面2c。第二內(nèi)部電極4形成為到達(dá)第一、第二側(cè)面2e，2f和下表面2d。
第一內(nèi)部電極3和第二內(nèi)部電極4在壓電體2的長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊。
在本實(shí)施例中，上述間隙3c的寬度和缺口4a的寬度大致相等。這樣，在壓電體2內(nèi)，通過(guò)壓電體層，第一內(nèi)部電極3的第一分割內(nèi)部電極3a，3b相對(duì)于第二內(nèi)部電極4而重疊。而且，上述間隙3c和缺口4a重疊的部分構(gòu)成上述中央惰性區(qū)域。上述缺口4a不是必須形成的。
另外，第一、第二內(nèi)部電極3，4間的各壓電體層在長(zhǎng)度方向上進(jìn)行極化處理。在圖3中，如俯視圖所示的那樣，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層以相反方向進(jìn)行極化處理。例如，在圖3中用俯視圖所示的構(gòu)造中，當(dāng)以在第二內(nèi)部電極4的兩側(cè)所配置的壓電體層2m，2n為例時(shí)，壓電體層2m在極化方向P的方向上進(jìn)行極化處理，壓電體層2n在用-P表示的箭頭的方向上進(jìn)行極化處理。
而且，當(dāng)以壓電體層2m為代表來(lái)說(shuō)明時(shí)，在壓電體層2m內(nèi)，第一壓電體區(qū)域2i和第二壓電體區(qū)域2i任一個(gè)都在箭頭P方向上即同一方向上進(jìn)行極化處理。
即，在各壓電體層內(nèi)，第一、第二壓電體區(qū)域在同一方向上進(jìn)行極化處理，并且，由第一內(nèi)部電極3和第二內(nèi)部電極4所夾住的壓電體層，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層以反方向被極化。
當(dāng)在壓電體2中引入這種極化構(gòu)造時(shí)，例如，采用以下這樣的制造方法。即，準(zhǔn)備以鈦酸鋯酸鉛類陶瓷這樣的壓電陶瓷為主體的母陶瓷生片。接著，在母陶瓷生片上印刷多個(gè)第一內(nèi)部電極3。在另一個(gè)母陶瓷生片上印刷多個(gè)第二內(nèi)部電極4。這樣，層疊印刷了第一、第二內(nèi)部電極3，4的第一、第二母陶瓷生片，在層疊方向外側(cè)適當(dāng)?shù)貙盈B多張無(wú)花紋的母陶瓷生片。
把上述那樣得到的母層疊體在厚度方向上切斷，以便于得到各個(gè)壓電裝置1單位的層疊體。通過(guò)燒結(jié)所得到的層疊體，得到一體燒結(jié)成型的層疊型壓電體。
然后，在層疊型壓電體的下表面上，使用絕緣膏等來(lái)被覆延伸至第一內(nèi)部電極3的下表面的部分。在此狀態(tài)下，在壓電體的上表面和下表面的整個(gè)表面上分別形成極化用電極。通過(guò)在形成在上表面和下表面上的極化用電極之間施加直流電壓，在內(nèi)部電極3，4之間所夾住的各壓電體層被極化成上述那樣。然后，在壓電體2的上表面上形成上述的槽2g。而且，在壓電體2的下表面上除去極化用電極。這樣，得到壓電裝置1。而且，為了切斷形成在上述壓電體2的下表面上的極化用電極與第一內(nèi)部電極3的電連接，不一定必須使用上述絕緣膏。即，也可以形成分割內(nèi)部電極3a，3b，以便于在下表面2d與分割內(nèi)部電極3a，3b之間形成間隙，以使內(nèi)部電極3的下端不會(huì)到達(dá)下表面2d。
通過(guò)上述槽2g的形成，形成在上表面上的極化用電極被分割，形成圖1所示的第一、第二外部電極6，7。
另外，在上述極化處理中，僅使內(nèi)部電極3，4重疊的部分進(jìn)行極化處理，因此，內(nèi)部電極3，4重疊的部分的長(zhǎng)度方向外側(cè)的壓電體部分未進(jìn)行極化處理。
而且，對(duì)于形成內(nèi)部電極3，4或外部電極6，7的電極材料沒(méi)有特別限制。例如，內(nèi)部電極3，4通過(guò)Ag膏等導(dǎo)電膏的印刷和燒結(jié)時(shí)的燒附來(lái)形成，外部電極6，7通過(guò)導(dǎo)電膏的涂敷·燒附或者蒸鍍、電鍍或者濺射等薄膜形成方法來(lái)形成。
而且，如圖1和圖3所看到的那樣，夾在第一、第二內(nèi)部電極3，4之間的壓電體層在壓電體2中，在長(zhǎng)度方向上形成多個(gè)，但是，在第一、第二內(nèi)部電極3，4重疊部分的長(zhǎng)度方向兩側(cè)形成第一、第二惰性層9，10。第一、第二惰性層9，10象從上述制造方法所看到的那樣不是夾在第一、第二內(nèi)部電極3，4中。這樣，當(dāng)有源地驅(qū)動(dòng)時(shí)，不是被起振的部分。而且，如上述那樣，在壓電體2的寬度方向中央，形成第一、第二內(nèi)部電極3，4不重疊的中央惰性區(qū)域2h。
下面說(shuō)明上述壓電裝置1的動(dòng)作。當(dāng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，在第一、第二外部電極6，7之間施加交流電壓。結(jié)果，如圖3箭頭F和箭頭-F所示的那樣，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層例如壓電體層2m，2n上施加反極性電場(chǎng)。但是，由于壓電體層2m，2n在長(zhǎng)度方向上以反方向進(jìn)行極化處理，因此，在第一壓電體區(qū)域2i中，各壓電體層在長(zhǎng)度方向上以同一方向伸縮。
另一方面，在第二壓電體區(qū)域2j側(cè)，例如，以壓電體層2m和2n為代表所表示的那樣，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層2m，2n上在長(zhǎng)度方向上反方向地施加電場(chǎng)。
這樣，第一、第二壓電體區(qū)域2i，2j反相振動(dòng)。
因此，第一壓電體區(qū)域2i和第二壓電體區(qū)域2j在長(zhǎng)度方向上反相地伸縮，因此，壓電體2在以作為全體用虛線A所示的姿態(tài)與同虛線A所示的姿態(tài)反方向地彎曲的姿態(tài)之間，反復(fù)振動(dòng)，以所謂的與壓電體的長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)方式起振。
換句話說(shuō)，在壓電裝置1中，在寬度方向上通過(guò)中央惰性區(qū)域2h而配置的第一、第二壓電體區(qū)域2i，2j反相地振動(dòng)，因此，構(gòu)成雙壓電晶體型的壓電振動(dòng)裝置，該壓電裝置1通過(guò)上述那樣的壓電縱效應(yīng)，以與長(zhǎng)度方向正交方向進(jìn)行彎曲的彎曲方式進(jìn)行起振。
而且，雖然上述中央惰性區(qū)域2h并不是必須的，但在構(gòu)成第一驅(qū)動(dòng)區(qū)域2i和第二驅(qū)動(dòng)區(qū)域2j中的極化構(gòu)造的基礎(chǔ)上，如從上述制造方法所看到的那樣，在第一內(nèi)部電極3中，必須形成間隙3c。這樣，中央惰性區(qū)域2h必然形成。設(shè)置中央惰性區(qū)域2h的一方能夠吸收第一、第二壓電體區(qū)域2i，2j之間界面上的反方向的應(yīng)力，因而優(yōu)選。
對(duì)于中央惰性區(qū)域2h的寬度方向尺寸，并不僅限于能夠產(chǎn)生上述那樣的應(yīng)力緩和效果，可以選擇為適當(dāng)?shù)拇笮　?br> 而且，在壓電裝置1中，在長(zhǎng)度方向兩端構(gòu)成惰性層9，10。惰性層9，10不被極化，并且在使用時(shí)不施加電場(chǎng)。這樣，在壓電上是惰性的。
這樣的惰性區(qū)域9，10不是必須的。但是優(yōu)選在兩端設(shè)置惰性層9，10。即，例如，如圖3簡(jiǎn)要地表示的那樣，當(dāng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，在第一壓電體區(qū)域2i縮短，第二壓電體區(qū)域2j伸長(zhǎng)的狀態(tài)與相反的狀態(tài)之間重復(fù)進(jìn)行。在此情況下，在壓電體2的長(zhǎng)度方向中央部分和長(zhǎng)度方向兩端部分上，在實(shí)現(xiàn)上述振動(dòng)姿態(tài)時(shí)的畸變大小不同。即，當(dāng)實(shí)現(xiàn)由虛線A所示那樣的振動(dòng)姿態(tài)和相反的振動(dòng)姿態(tài)時(shí)，壓電體2的端部不會(huì)通過(guò)壓電縱效應(yīng)積極地被驅(qū)動(dòng)，則能夠不過(guò)分地實(shí)現(xiàn)上述振動(dòng)姿態(tài)。因此，優(yōu)選設(shè)置惰性層9，10。
對(duì)于惰性層9，10的大小即長(zhǎng)度方向尺寸，后面根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施例的壓電裝置1中，由于使用了與長(zhǎng)度方向正交方向的彎曲振動(dòng)，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所使用的利用擴(kuò)展振動(dòng)和長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器相比，能夠謀求小型化。這與在擴(kuò)展振動(dòng)中由壓電板的直徑、在長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)中由壓電體的長(zhǎng)度來(lái)決定諧振頻率的情況不同，在本實(shí)施例的壓電裝置1中，諧振頻率與(壓電體的寬度尺寸)/(壓電體的長(zhǎng)度尺寸)2成比例。這樣，能夠在保持該比的同時(shí)減小寬度尺寸和長(zhǎng)度方向尺寸。即，當(dāng)想要得到所希望的頻率的壓電諧振器時(shí)，能夠構(gòu)成比現(xiàn)有技術(shù)小型的壓電諧振器。
而且，根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)想要的450kHz的諧振頻率時(shí)，在本實(shí)施例的壓電裝置1中，能夠使壓電體2的長(zhǎng)度尺寸為例如1.8mm，使寬度方向尺寸為0.5mm。與此相對(duì)，在利用現(xiàn)有的長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器中，為了用相同的材料得到450kHz的諧振頻率，長(zhǎng)度尺寸為4.0mm。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，能夠謀求壓電諧振器的小型化。
而且，為了利用壓電縱效應(yīng)，與利用壓電橫效應(yīng)的現(xiàn)有的壓電諧振器相比，在本實(shí)施例的壓電裝置1中，帶寬變大。而且，在利用壓電橫效應(yīng)的雙壓電晶體型的壓電諧振器中，可以謀求小型化，在本實(shí)施例中，通過(guò)極化構(gòu)造的處理，而利用壓電縱效應(yīng)。這樣，不僅能夠謀求小型化，也能夠容易地謀求帶寬的擴(kuò)大。
而且，本實(shí)施例的壓電裝置1具有層疊多個(gè)內(nèi)部電極3，4和壓電體層的層疊型的構(gòu)造，因此，能夠擴(kuò)大靜電電容的設(shè)計(jì)范圍。
在此基礎(chǔ)上，通過(guò)上述惰性層9，10的存在，與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲方式的振動(dòng)被圓滑地起振，因此，能夠謀求帶寬的進(jìn)一步的擴(kuò)大。
而且，在壓電裝置1中，由于在壓電體2的上表面2c上形成第一、第二外部電極6，7，能夠在電路基板等上容易地利用壓電體2的上表面2c來(lái)進(jìn)行安裝。即，壓電裝置1通過(guò)例如倒裝焊接方式而容易地安裝到電路基板或外殼基板上。
而且，由于是利用第一、第二壓電體區(qū)域2i，2j的雙壓電晶體型的壓電裝置，在壓電裝置1中，與單壓電晶體型的壓電裝置相比，能夠擴(kuò)大帶寬。
而且，內(nèi)部電極4形成為不到達(dá)壓電體2的上表面2c，因此，不需要在壓電體2的外表面上形成內(nèi)部電極4與不應(yīng)與內(nèi)部電極4連接的外部電極6，7的絕緣處理。
在上述實(shí)施例的壓電裝置1中，構(gòu)成第一內(nèi)部電極3的第一分割內(nèi)部電極3a和第二分割內(nèi)部電極3b在壓電體2的寬度方向中央被分割，形成為到達(dá)壓電體2的上表面2c、下表面2d及第一、第二側(cè)面2e，2f，但是，也可以如圖4(a)所示的那樣，第一內(nèi)部電極13構(gòu)成為具有在上下方向上分割成兩部分的第一、第二分割內(nèi)部電極13a，13b。在此情況下，第一分割內(nèi)部電極1 3a形成為到達(dá)第二側(cè)面2f，第二分割內(nèi)部電極13b形成為到達(dá)第一側(cè)面2e，第一、第二外部電極6，7分別形成在側(cè)面2f，2e上。而且，在此情況下，如圖4(b)所示的那樣，作為共用內(nèi)部電極的第二內(nèi)部電極14可以形成為不到達(dá)壓電體2的側(cè)面2e，2f。內(nèi)部電極14形成為到達(dá)壓電體2的上表面2c和下表面2d。在極化時(shí)，可以在設(shè)在第一、第二側(cè)面上的外部電極6，7與內(nèi)部電極14之間施加直流電場(chǎng)。
這樣，在使用圖4(a)，(b)所示的電極構(gòu)造的情況下，在壓電體2的上方和下方形成第一、第二壓電體區(qū)域，在中間高度位置上配置中間惰性區(qū)域。
而且，圖5(a)，(b)是用于說(shuō)明第一實(shí)施例的壓電裝置的另一個(gè)變形例的橫斷面圖。在此，第一內(nèi)部電極23具有在寬度方向中央被分割的第一、第二分割內(nèi)部電極23a，23b。第一、第二分割內(nèi)部電極23a，23b都形成為到達(dá)壓電體2的上表面2c、下表面2d和第一或第二側(cè)面2e，2f。在第一、第二分割內(nèi)部電極23a，23b之間形成間隙23c。
另一方面，如圖5(b)所示的那樣，作為共用內(nèi)部電極的第二內(nèi)部電極24形成為到達(dá)壓電體2的上表面和下表面，但是，形成為不到達(dá)第一、第二側(cè)面2e，2f。而且，第一、第二外部電極6，7分別形成在壓電體2的側(cè)面2e，2f上。
而且，為了謀求第一、第二外部電極6，7與第二內(nèi)部電極24的電絕緣，在側(cè)面2e，2f上形成絕緣層25，26。絕緣層25，26形成為在壓電體2的側(cè)面2e，2f上具有在上下方向上伸出的帶狀的形狀。
如從圖4和圖5所看到的那樣，第一內(nèi)部電極的第一、第二分割內(nèi)部電極的分割形態(tài)可以是壓電體2的上下方向或者寬度方向中的任意一個(gè)。
下面參照?qǐng)D6來(lái)說(shuō)明使用上述壓電裝置1的壓電諧振部件。在圖6所示的壓電諧振部件31中，第一實(shí)施例的壓電裝置1被上下反轉(zhuǎn)，安裝在外殼基板32上。在外殼基板32上隔開(kāi)預(yù)定距離地配置分別與第一、第二外部電極6，7(參照?qǐng)D1)電連接的連接電極33，34。
另一方面，在壓電振動(dòng)器2的上表面2c上形成圖7(a)，(b)所示的保持部35～38。保持部35～38的與長(zhǎng)度方向平行的斷面形狀具有大致T字形的形狀，由摻入Ag的導(dǎo)電性樹(shù)脂所構(gòu)成。而且，保持部35，37與第一外部電極6電連接并接合，保持部36，38與第二外部電極7電連接并接合。
在安裝時(shí)，上述保持部35，37通過(guò)焊錫等導(dǎo)電性接合材料與基板32上的連接電極33相接合，保持部36，38通過(guò)焊錫等導(dǎo)電性接合材料與連接電極34相接合。
即，壓電裝置1通過(guò)倒裝焊接法而容易地安裝到基板32上。
因此，上述保持部35～38起到用于通過(guò)倒裝焊接法來(lái)接合壓電裝置1的接合部件的作用。即，起到電連接和把壓電裝置1固定到外殼基板32上的機(jī)械固定的雙重功能。
保持部35～38必須安裝成不妨礙驅(qū)動(dòng)時(shí)的壓電裝置1的振動(dòng)。因此，在本實(shí)施例中，把保持部35～38配置在壓電體2的與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振時(shí)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)附近。
與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于當(dāng)壓電體2的長(zhǎng)度方向尺寸為L(zhǎng)時(shí)，通過(guò)壓電體2的寬度方向中央，在與長(zhǎng)度方向平行的表面內(nèi)，存在于在長(zhǎng)度方向上隔開(kāi)預(yù)定距離的兩個(gè)位置上。該兩個(gè)節(jié)點(diǎn)即第一、第二節(jié)點(diǎn)的間隔為0.54L。
這樣，在本實(shí)施例中，上述保持部35，36配置在一個(gè)節(jié)點(diǎn)附近，而保持部37，38配置在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)附近。不過(guò)，由于保持部35～38起到電連接的作用，不是在節(jié)點(diǎn)上，而是在壓電體2的長(zhǎng)度方向上與節(jié)點(diǎn)相同的位置上，但是，配置在從節(jié)點(diǎn)沿寬度方向向外側(cè)稍稍偏移的位置上。即，保持部35，36配置在第一節(jié)點(diǎn)的寬度方向兩側(cè)，保持部36，38配置在第二節(jié)點(diǎn)的寬度方向兩側(cè)。
如上述那樣，保持部35～38不一定在節(jié)點(diǎn)上，而可以配置在從節(jié)點(diǎn)沿寬度方向稍稍偏移的位置上，在此情況下，根據(jù)本實(shí)施例，可以不怎么阻礙長(zhǎng)度彎曲方式，而把壓電裝置1保持在基板32上。
而且，可以使用僅用于把壓電裝置1機(jī)械地保持在基板32上的保持部件，來(lái)取代保持部35～38。在此情況下，如果把該保持部件固定在振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)上，由此，能夠進(jìn)一步減小由長(zhǎng)度彎曲振動(dòng)的機(jī)械支撐所產(chǎn)生的阻礙。不過(guò)，在此情況下，為了實(shí)現(xiàn)第一、第二外部電極6，7與基板32上的連接電極33，34的電連接，必須使用其他的電連接部件。
如上述那樣，在本實(shí)施例的壓電裝置1中，形成中央惰性區(qū)域2h，可以通過(guò)調(diào)整該中央惰性區(qū)域2h的寬度方向尺寸，來(lái)調(diào)整帶寬。根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)例子來(lái)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
圖8是壓電裝置1的簡(jiǎn)要透視圖。在此，為了容易理解，外部電極被省略了，并且，對(duì)于兩端的惰性層進(jìn)行簡(jiǎn)要的表示。
準(zhǔn)備長(zhǎng)2.0×寬0.52mm×厚0.42mm的由鈦酸鋯酸鉛陶瓷構(gòu)成的壓電體2。在壓電體2內(nèi)構(gòu)成18層夾在第一、第二的內(nèi)部電極之間的厚度0.1mm的壓電體層。使用這樣的壓電體2來(lái)構(gòu)成第一實(shí)施例的壓電裝置1，其中，使中央惰性區(qū)域2h的寬度從2mm到0.9mm來(lái)變化，來(lái)制作各種壓電裝置1，測(cè)定帶寬。在圖9中表示了結(jié)果。圖9的縱軸是中央惰性區(qū)域2h的寬度G與壓電體2的寬度方向尺寸之比G/W，縱軸表示帶寬比df/fr(其中，df表示諧振頻率與反諧振頻率之差，fr表示諧振頻率)。如從圖9所看到的那樣，如果使中央惰性區(qū)域2h的寬度G與壓電體2的寬度方向尺寸之比為0.38～0.57的范圍，能夠有效地?cái)U(kuò)展帶寬比。這樣，優(yōu)選設(shè)定中央惰性區(qū)域2h的寬度，以使G/W為上述特定的范圍。
而且，上面描述了通過(guò)設(shè)置壓電體2兩端的惰性層9，10來(lái)拓寬帶寬的方案，下面根據(jù)具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
與上述實(shí)驗(yàn)例相同，如圖10簡(jiǎn)要地表示的那樣，準(zhǔn)備長(zhǎng)2.0mm×寬0.52mm×厚0.42mm的壓電體2。但是，在壓電體2內(nèi)形成多個(gè)一層的厚度為0.1mm的壓電體層，使該壓電體層的數(shù)量在2～20層之間變化，結(jié)果，使惰性層9，10的長(zhǎng)度方向尺寸變化。這樣來(lái)制作各種壓電裝置1，分析活性層的長(zhǎng)度方向尺寸X的比率與帶寬比df/fr的關(guān)系。在圖11中表示了結(jié)果。
圖11的橫軸表示活性層的長(zhǎng)度尺寸X的比率(％)，但是，該比率是設(shè)置多個(gè)壓電體層的部分的長(zhǎng)度方向尺寸X對(duì)壓電裝置1的長(zhǎng)度方向尺寸2.0mm的比例。這樣，意味著該比率越大，則惰性層9，10的長(zhǎng)度方向尺寸越短。
如從圖11所看到的那樣，X的比率在50～80％的范圍內(nèi)，帶寬比提高到0.2以上。換句話說(shuō)，惰性層9，10的長(zhǎng)度方向尺寸比率為(100-50)/2～(100-80)/2(％)的范圍。這樣，當(dāng)成為壓電體2的長(zhǎng)度方向尺寸L時(shí)，如果惰性層9，10的長(zhǎng)度方向尺寸分別為0.1L～0.25L的范圍，能夠有效地?cái)U(kuò)大帶寬。
圖12是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例所涉及的壓電裝置的透視圖。
壓電裝置41，與第一實(shí)施例相同，具有大致長(zhǎng)方體的壓電體42。壓電體42具有配置在長(zhǎng)度方向兩端的第一、第二端面42a，42b、第一、第二的端面的上表面42c、下表面42d和第一、第二側(cè)面42e，42f。在本實(shí)施例中，在上表面42c上形成在長(zhǎng)度方向上延伸的槽42g，槽42g形成在上表面42c的寬度方向中央上。
壓電體42由鈦酸鋯酸鉛類陶瓷這樣的適當(dāng)?shù)膲弘娞沾蓸?gòu)成。
在壓電體42內(nèi)，形成配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸并且在長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊的第一、第二內(nèi)部電極43，44。第一、第二內(nèi)部電極43，44在壓電體42的長(zhǎng)度方向上交替配置。
圖13(a)是形成第一內(nèi)部電極43的部分的壓電體42的橫斷面圖。第一內(nèi)部電極43具有第一分割內(nèi)部電極43a和第二分割內(nèi)部電極43b。第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b在壓電體42的寬度方向上隔開(kāi)預(yù)定間隙43c來(lái)配置。
另一方面，圖13(b)是形成第二內(nèi)部電極44的部分的壓電體42的橫斷面圖。第二內(nèi)部電極44，與第一內(nèi)部電極43相同，第一、第二分割內(nèi)部電極44a，44b。第一、第二分割內(nèi)部電極44a，44b隔開(kāi)間隙44c來(lái)配置。
第一內(nèi)部電極43的第一分割內(nèi)部電極43a和第二內(nèi)部電極44的第一分割內(nèi)部電極44a通過(guò)壓電體層而重疊，同樣，第二分割內(nèi)部電極43b通過(guò)分割內(nèi)部電極44b和壓電體層而重合。
第一內(nèi)部電極43的第一分割內(nèi)部電極43a形成為到達(dá)壓電體42的上表面，第二分割內(nèi)部電極43b形成為不到達(dá)上表面。
另一方面，在第二內(nèi)部電極44中，第二分割內(nèi)部電極44b形成為到達(dá)壓電體42的上表面42c，第一分割內(nèi)部電極44a形成為不到達(dá)上表面42c。
這樣，如從圖12所看到的那樣，在槽42g的第一側(cè)面42e側(cè)，第一內(nèi)部電極43的第一分割內(nèi)部電極43a從上表面42c露出。而且，第二內(nèi)部電極44的第二分割內(nèi)部電極44b從槽42g在第二側(cè)面42f側(cè)，露出到壓電體42的上表面42c上。
在壓電體42的上表面42c中，從槽42g在第一側(cè)面42e側(cè)，形成第一外部電極46，在第二側(cè)面42f側(cè)形成第二外部電極47。
另一方面，在壓電體42的下表面上，如圖14所示的那樣，形成多個(gè)中繼電極48。為了電連接第一、第二內(nèi)部電極43，44的各個(gè)第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b，44a，44b，而設(shè)置中繼電極48。
這樣，第一外部電極46與第一內(nèi)部電極43的第一分割內(nèi)部電極43a電連接，而通過(guò)中繼電極48與第二分割內(nèi)部電極43b電連接。
同樣，第二外部電極46連接在第二內(nèi)部電極44的第二分割內(nèi)部電極44b的上端上，而通過(guò)中繼電極48與第一分割內(nèi)部電極44a電連接。
另一方面，如在圖15中簡(jiǎn)要的表示的那樣，由第一、第二內(nèi)部電極43，44所夾住的壓電體層在壓電體42的長(zhǎng)度方向上進(jìn)行極化處理。不過(guò)，如圖15的箭頭P和-P所示的那樣，在由第一內(nèi)部電極43和第二內(nèi)部電極44所夾住的壓電體層中，第一側(cè)面42e側(cè)的第一壓電體區(qū)域42i和第二側(cè)面42f側(cè)的第二壓電體區(qū)域42i在反方向上極化處理。換句話說(shuō)，第一分割內(nèi)部電極43a，44a重合的區(qū)域和第二分割內(nèi)部電極43b，44b重合的區(qū)域在相同的壓電體層中，在上述長(zhǎng)度方向上反方向進(jìn)行極化處理。
而且，與壓電體42的長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層相對(duì)應(yīng)的壓電體區(qū)域在長(zhǎng)度方向上反方向進(jìn)行極化處理。即，一個(gè)第一分割內(nèi)部電極43a的長(zhǎng)度方向兩側(cè)的第一壓電體區(qū)域相互在上述長(zhǎng)度方向上反方向進(jìn)行極化處理。同樣，一個(gè)分割內(nèi)部電極43b的上述長(zhǎng)度方向兩側(cè)的第二壓電體區(qū)域反方向進(jìn)行極化處理。
上述這樣的壓電體42中的極化構(gòu)造通過(guò)以下這樣進(jìn)行極化處理而得到壓電體42。
即，首先，準(zhǔn)備形成上述第一、第二內(nèi)部電極43，44的長(zhǎng)方體形的壓電體。然后，在壓電體42的上表面的整個(gè)表面上形成第一極化用電極。該第一極化用電極與第一、第二內(nèi)部電極43，44的第一分割內(nèi)部電極43a和第二分割內(nèi)部電極44b電連接。
另一方面，形成與第一內(nèi)部電極43的第二分割內(nèi)部電極43b和第二內(nèi)部電極44的第一分割內(nèi)部電極44a相連接的第二極化用電極。
通過(guò)在上述第一、第二極化用電極之間施加電場(chǎng)，而得到上述極化構(gòu)造。
然后，在除去第二極化用電極后，在壓電體42的下表面形成上述中繼電極48。而且，在壓電體42的上表面也可以形成槽42g，以便于分?jǐn)嗟谝粯O化用電極的中央。
這樣，能夠得到壓電裝置41。
在驅(qū)動(dòng)壓電裝置41時(shí)，在第一、第二外部電極46，47之間施加交流電壓。在此情況下，如圖15的箭頭E和一E所示的那樣，在各壓電體層的壓電體區(qū)域上施加電場(chǎng)。即，在由第一、第二內(nèi)部電極43，44所夾住的一個(gè)壓電體層中，在第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域上都施加與長(zhǎng)度方向相同方向的電場(chǎng)。不過(guò)，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層中，反方向施加電場(chǎng)。
這樣，壓電裝置41構(gòu)成雙壓電晶體型的振動(dòng)裝置，在圖15的虛線A所示的振動(dòng)姿態(tài)與同該振動(dòng)姿態(tài)相反的振動(dòng)姿態(tài)之間反復(fù)進(jìn)行振動(dòng)。即，利用壓電縱效應(yīng)來(lái)使長(zhǎng)度方向彎曲振動(dòng)被起振。
在第二實(shí)施例的壓電裝置中，由于使用了長(zhǎng)度方向彎曲振動(dòng)，則與使用現(xiàn)有的使用擴(kuò)展振動(dòng)和長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器相比，在構(gòu)成壓電諧振器時(shí)，能夠謀求小型化。即，在長(zhǎng)度彎曲振動(dòng)中，如上述那樣，由于諧振頻率與(元件寬度)/(元件長(zhǎng)度)2成比例，而能夠謀求壓電諧振器的小型化。在本實(shí)施例中，能夠使用長(zhǎng)1.8mm×寬0.5mm的壓電體2，能夠構(gòu)成諧振頻率450kHz的壓電諧振器。如上述那樣，在利用長(zhǎng)度伸縮振動(dòng)的壓電諧振器中，在使用相同壓電材料的情況下，為了得到450kHz的諧振頻率，必須使用4.0mm長(zhǎng)度的壓電體。
而且，由于利用了壓電縱效應(yīng)，與利用壓電橫效應(yīng)的情況相比，能夠擴(kuò)大帶寬。而且，由于是把內(nèi)部電極43，44與壓電體層進(jìn)行層疊的層疊型的壓電裝置，因此具有拓寬靜電電容的設(shè)計(jì)范圍的效果。
在此基礎(chǔ)上，在本實(shí)施例中，在夾在第一、第二內(nèi)部電極43，44中的壓電體層所層疊部分的長(zhǎng)度方向兩端上配置惰性層48，49(參照?qǐng)D15)，這樣，與第一實(shí)施例相同，通過(guò)惰性層48，49的存在，能夠擴(kuò)大帶寬。
而且，在第二實(shí)施例的壓電裝置41中，由于在壓電體42的上表面上形成第一、第二外部電極45，46，與第一實(shí)施例的壓電裝置1相同，能夠通過(guò)倒裝焊接法安裝到基板上。
而且，第二實(shí)施例是第一、第二壓電體區(qū)域反相進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的雙壓電晶體型的振動(dòng)裝置，因此，與單壓電晶體型的壓電裝置相比，能夠擴(kuò)大帶寬。
本實(shí)施例的壓電裝置41與第一實(shí)施例的壓電裝置1相同，通過(guò)在振動(dòng)的節(jié)點(diǎn)附近設(shè)置保持部，能夠不會(huì)阻礙與長(zhǎng)度方向正交的方向的彎曲振動(dòng)，而固定在基板上。
為了由雙壓電晶體型振動(dòng)裝置來(lái)起振與長(zhǎng)度方向正交方向的彎曲振動(dòng)，在壓電體內(nèi)部必須使在長(zhǎng)度方向上延伸的第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域以相反相位被驅(qū)動(dòng)。壓電體的伸縮畸變的方向由極化的方向和所施加的電場(chǎng)的方向的關(guān)系來(lái)決定。在本實(shí)施例中，第一、第二二內(nèi)部電極43，44間的壓電體層的第一、第二的壓電體區(qū)域的極化方向成為相反方向的，這樣，當(dāng)對(duì)一個(gè)壓電體層中的第一、第二壓電體區(qū)域施加同一方向的電場(chǎng)時(shí)，該第一、第二壓電體區(qū)域以相反相位被驅(qū)動(dòng)。這樣，各壓電體層的第一、第二壓電體區(qū)域全部并聯(lián)連接，因此，能夠謀求壓電裝置的大容量化。換句話說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)所要求的容量值，能夠減少所需要的電極個(gè)數(shù)，由此，能夠降低制造成本。
圖16(a)，(b)是表示第二實(shí)施例的壓電裝置的變形例的各橫斷面圖。
在壓電裝置41中，在壓電體42的上表面上形成第一、第二外部電極46，47，而在一個(gè)側(cè)面上隔開(kāi)預(yù)定間隙而形成，但是，也可以如圖16所示的變形例那樣，在不同的表面上形成第一、第二外部電極。圖16(a)是表示第一內(nèi)部電極43的變形例的內(nèi)部電極43A所形成的部分的壓電體的橫斷面圖，圖16(b)是作為第二內(nèi)部電極44的變形例的內(nèi)部電極44A所形成的部分的壓電體的橫斷面圖。
在該變形例中，第一內(nèi)部電極43A和第二內(nèi)部電極44A與第二實(shí)施例相同分別具有第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b，44a，44b。不過(guò)，第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b，44a，44b都形成為到達(dá)壓電體42的上表面42c和下表面42d。第一分割內(nèi)部電極43a，44a形成為到達(dá)側(cè)面42e，并且，第一分割內(nèi)部電極43a，44a相對(duì)的部分構(gòu)成第一壓電體區(qū)域。另一方面，第二分割內(nèi)部電極43b，44b形成為到達(dá)側(cè)面42f，第二分割內(nèi)部電極43b，44b重疊的部分構(gòu)成第二壓電體區(qū)域。
另一方面，第一、第二外部電極46，47分開(kāi)形成在壓電體42的第一側(cè)面42e和第二側(cè)面42f上。
第二分割內(nèi)部電極43b由絕緣層49隔開(kāi)，以免與第二外部電極47電連接。而且，第二內(nèi)部電極44A的第一分割內(nèi)部電極44a通過(guò)絕緣層50而與第一外部電極46相絕緣。
這樣，通過(guò)設(shè)置用于隔斷第一外部電極46和第二內(nèi)部電極44的第一分割內(nèi)部電極44a、第二外部電極47和第一內(nèi)部電極43的第二分割內(nèi)部電極43b的電連接的絕緣層49，50，與第二實(shí)施例的壓電裝置41相同，能夠當(dāng)在外部電極46，47之間施加交流電壓時(shí)，同樣地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
而且，當(dāng)上述絕緣層49，50形成時(shí)，也可以在壓電體42的側(cè)面上施加絕緣膏，使之在上下方向上延伸，然后，形成第一、第二二外部電極46，47。
圖17(a)，(b)是表示第二實(shí)施例的壓電裝置41的另一個(gè)變形例的各橫斷面圖，圖1 7(a)是形成第一內(nèi)部電極43B的部分的橫斷面圖，圖17(b)是表示形成第二內(nèi)部電極44B的部分的橫斷面圖。
在該變形例中，第一、第二內(nèi)部電極43B，44B分別在壓電體42內(nèi)通過(guò)在上下方向上分割電極而形成。例如，第一內(nèi)部電極43B具有第一分割內(nèi)部電極43a和第二分割內(nèi)部電極43b，但是，在此，第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b隔開(kāi)預(yù)定間隙而在上下方向上被分割。
另一方面，第一內(nèi)部電極43B的第一、第二分割內(nèi)部電極43a，43b到達(dá)第一側(cè)面42e，不到達(dá)第二側(cè)面42f。
反之，第二內(nèi)部電極44B的第一、第二分割內(nèi)部電極44a，44b不到達(dá)第一側(cè)面42e，而到達(dá)第二側(cè)面42f。
這樣，在第一、第二側(cè)面42e，42f上分別形成第一、第二外部電極46，47，由此，能夠與第二實(shí)施例相同地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
而且，在圖17所示的變形例中，壓電體42內(nèi)的極化構(gòu)造除了第一、第二壓電體區(qū)域在上下方向上被分割之外與第二實(shí)施例相同。
這樣，通過(guò)從第一、第二外部電極46，47施加交流電壓，能夠以在與長(zhǎng)度方向正交的方向的彎曲振動(dòng)來(lái)接著振動(dòng)，以使壓電體42在上下方向上彎曲。
在第二實(shí)施例中，如上述那樣，通過(guò)第一、第二外部電極46，47，第一分割內(nèi)部電極43a，44a和第二分割內(nèi)部電極43b，44b分別進(jìn)行電連接，因此，不需要壓電裝置41中的中繼電極48。
圖18是表示第三實(shí)施例所涉及的壓電裝置的透視圖。第三實(shí)施例的壓電裝置51是單壓電晶體型壓電振動(dòng)裝置。
壓電裝置51具有大致長(zhǎng)方體的壓電體52。壓電體52由鈦酸鋯酸鉛類陶瓷這樣的適當(dāng)?shù)膲弘娞沾伤鶚?gòu)成。
壓電體52具有配置在長(zhǎng)度方向兩端的第一、第二端面52a，52b、第一、第二的端面的上表面52c、下表面52d和第一、第二側(cè)面52e，52f。
在壓電體52上交替配置第一、第二內(nèi)部電極53，54，該第一、第二內(nèi)部電極53，54配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸并且在壓電體52的長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊。圖19表示形成第一內(nèi)部電極53的部分的壓電體52的橫斷面。而且，第二內(nèi)部電極54與第一內(nèi)部電極53相同而構(gòu)成。內(nèi)部電極53，54，在壓電體52的上表面52c露出上端緣，并且，從第一、第二側(cè)面52e，52f的長(zhǎng)度方向中央在上部露出。即，形成內(nèi)部電極53，54，以便于占據(jù)壓電體52的橫斷面的上半部分。
這樣，內(nèi)部電極53，54所層疊的壓電體區(qū)域占據(jù)壓電體52的上半部分，在壓電體52的下半部分上不形成內(nèi)部電極。
換句話說(shuō)，第一、第二內(nèi)部電極靠近壓電體的上表面而形成。
由第一、第二內(nèi)部電極53，54所夾住的壓電體層在長(zhǎng)度方向上進(jìn)行極化處理。不過(guò)，在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向上以反方向進(jìn)行極化處理。
另一方面，在壓電體52的側(cè)面52e，52f形成多個(gè)絕緣體層55，56。多個(gè)絕緣體層55形成為在側(cè)面52e上，被覆在第二內(nèi)部電極54的側(cè)面52e露出的部分。另一方面，形成絕緣體層56，使之在第二側(cè)面52f中被覆在第一內(nèi)部電極53的側(cè)面52f露出的部分。
而且，在第一、第二側(cè)面52e，52f上分別形成第一、第二外部電極57，58。第一外部電極57與第一內(nèi)部電極53電連接，第二外部電極58與第二內(nèi)部電極54電連接。即，第一、第二外部電極57，58在形成上述絕緣體層55，56之后形成。
這樣，通過(guò)在第一、第二外部電極57，58之間施加交流電壓，壓電體52的上半部分的壓電體區(qū)域，利用壓電縱效應(yīng)在長(zhǎng)度方向上振動(dòng)發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力。在此情況下，相對(duì)于壓電體52的上方的壓電體區(qū)域，下方的壓電體區(qū)域作為約束層而起作用。這樣，壓電裝置51作為這樣的單壓電晶體型的振動(dòng)裝置而動(dòng)作，即以長(zhǎng)度方向中央上下彎曲的振動(dòng)姿態(tài)即壓電體52的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交的方向上使彎曲振動(dòng)被起振。
這樣，在本發(fā)明的壓電裝置中，在具有長(zhǎng)度方向的壓電體52中，僅把靠近上表面52c側(cè)的壓電體區(qū)域作為驅(qū)動(dòng)區(qū)域，而構(gòu)成單壓電晶體型的壓電振動(dòng)裝置。
而且，在本實(shí)施例中，壓電體52的上半部分的區(qū)域成為驅(qū)動(dòng)區(qū)域，但是，也可以構(gòu)成為這樣的單壓電晶體型的壓電裝置，即通過(guò)形成圖20(a)，(b)所示的第一、第二內(nèi)部電極53A，54A，由此，把壓電體52的下半部分作為驅(qū)動(dòng)區(qū)域。
圖20(a)，(b)所示的第一、第二內(nèi)部電極53A，54A，在壓電體52的橫斷面上，在下半部分通過(guò)壓電體層而重疊。
而且，內(nèi)部電極53，54分別在側(cè)面52e，52f側(cè)露出上表面，與第一、第二外部電極57，58電連接。即，與第一實(shí)施例相同，在壓電體52的上表面52c形成在中央向長(zhǎng)度方向延伸的槽52g，在其兩側(cè)形成第一、第二外部電極57，58。在此，通過(guò)從第一、第二外部電極57，58施加交流電壓，與壓電裝置51相同，能夠作為單壓電晶體型的振動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
而且，當(dāng)構(gòu)成單壓電晶體型的振動(dòng)裝置時(shí)，驅(qū)動(dòng)區(qū)域并不僅限于具有長(zhǎng)度方向的壓電體的上半部分的區(qū)域或者下半部分的區(qū)域。
例如，如圖21(a)，(b)所示的那樣，通過(guò)靠近側(cè)面52f側(cè)而形成與第一內(nèi)部電極和第二內(nèi)部電極重疊的驅(qū)動(dòng)區(qū)域，來(lái)構(gòu)成單壓電晶體型的振動(dòng)裝置。圖21(a)所示的第一內(nèi)部電極53B和圖21(b)所示的第二內(nèi)部電極54B在壓電體52的橫斷面上，在靠近第二側(cè)面52f側(cè)的區(qū)域上重疊。這樣，驅(qū)動(dòng)區(qū)域靠近側(cè)面52f側(cè)而形成，因此，壓電體52的右半部分的區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)，以長(zhǎng)度方向伸縮振動(dòng)方式被起振，與第三實(shí)施例的壓電裝置51相同，構(gòu)成單壓電晶體型的振動(dòng)裝置。
而且，在此，第一內(nèi)部電極53B被引出到第一側(cè)面52e，第二內(nèi)部電極54B被引出到第二側(cè)面52f。這樣，第一、第二外部電極57，58分別形成在側(cè)面52e，52f上。
如上述那樣，在構(gòu)成單壓電晶體型的壓電裝置51的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)區(qū)域可以靠近壓電體52的上表面?zhèn)龋部梢钥拷卤砻鎮(zhèn)?，也可以靠近第一、第二?cè)面的任一側(cè)。
而且，在第一～第三實(shí)施例中，以壓電諧振器為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明所涉及的壓電裝置也可以用于致動(dòng)器等壓電變位元件。
而且，當(dāng)使用本發(fā)明所涉及的壓電裝置作為壓電諧振器時(shí)，可以電連接多個(gè)壓電諧振器以便于具有階梯型電路構(gòu)成，而構(gòu)成階梯型濾波器。即，可以象圖22所示的電路圖那樣，連接多個(gè)壓電諧振器來(lái)具有階梯型電路構(gòu)成，而構(gòu)成階梯型濾波器。在此情況下，通過(guò)串聯(lián)諧振器S1，S2，S3和并聯(lián)諧振器P1，P2來(lái)獲得不同的靜電電容，在根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的壓電裝置中，由于按上述那樣，靜電電容的設(shè)計(jì)范圍非常廣，因而能夠容易地構(gòu)成能夠符合要求的并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器。
在第一發(fā)明所涉及的壓電裝置中，在層疊型的壓電裝置中，利用壓電縱效應(yīng)，使在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上的進(jìn)行彎曲的振動(dòng)被起振。這樣，能夠拓寬作為壓電諧振器使用時(shí)的帶寬，而且，由于諧振頻率不是僅取決于長(zhǎng)度尺寸，而能夠謀求小型化。由此，能夠提供帶寬大的并且小型的壓電諧振器。而且，由于具有層疊型的構(gòu)造，因而靜電電容的設(shè)計(jì)范圍寬，能夠容易地提供所希望的靜電電容的壓電諧振器。
在第二發(fā)明所涉及的壓電裝置中，雙壓電晶體型的振動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)為從上述壓電體的寬度方向中心，第一側(cè)面或者上表面?zhèn)鹊牡谝粔弘婓w區(qū)域和第二側(cè)面或者下表面?zhèn)鹊牡诙弘婓w區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)反相地發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，上述壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。這樣，與第一發(fā)明相同，能夠拓寬作為壓電諧振器使用時(shí)的帶寬，并且能夠謀求小型化，而且，不僅靜電電容的設(shè)計(jì)范圍變寬，而且，與單壓電晶體型的振動(dòng)裝置的情況相比，能夠進(jìn)一步加寬帶寬。
在第二發(fā)明所涉及的壓電裝置中，第一、第二外部電極形成在壓電體的外表面上，以便于分別與第一、第二分割內(nèi)部電極電連接，通過(guò)從形成在該外表面上的第一、第二外部電極施加動(dòng)作時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓，能夠容易地驅(qū)動(dòng)壓電裝置。特別是，當(dāng)?shù)谝弧⒌诙獠侩姌O形成在壓電體的上表面或者下表面上時(shí)，能夠通過(guò)倒裝焊接方式來(lái)容易地安裝到基板上，能夠降低壓電裝置的制造成本。
當(dāng)在第一、第二外部電極之間形成槽時(shí)，能夠確實(shí)地防止第一、第二外部電極之間的短路。而且，通過(guò)在整個(gè)表面上形成外部電極之后加工槽，能夠容易地分離·形成第一、第二外部電極。
在第二發(fā)明所涉及的壓電裝置中，第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域在上述長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，在上述長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層的對(duì)應(yīng)的壓電體區(qū)域在長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，此時(shí)，在各壓電體層中，在上述第一，第二壓電體區(qū)域上以相同方向施加電場(chǎng)，由此，能夠作為雙壓電晶體型振動(dòng)裝置而動(dòng)作。這樣，由于各壓電體層的第一、第二壓電體區(qū)域并聯(lián)連接，能夠容易地實(shí)現(xiàn)壓電裝置的大容量化，能夠減少為了實(shí)現(xiàn)所要求的容量值需要的內(nèi)部電極數(shù)。
在第三發(fā)明所涉及的壓電裝置中，構(gòu)成為靠近壓電體的第一側(cè)面、上表面或者下表面來(lái)形成第一、第二內(nèi)部電極，由此，第一、第二內(nèi)部電極所形成的壓電體區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)而在長(zhǎng)度方向上起振伸縮振動(dòng)。這樣，該壓電體區(qū)域成為驅(qū)動(dòng)區(qū)域，其他的區(qū)域成為約束區(qū)域，因此，來(lái)構(gòu)成單壓電晶體型的壓電裝置。
在該單壓電晶體型的壓電裝置中，與第一、第二發(fā)明相同，利用壓電縱效應(yīng)，壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與其長(zhǎng)度方向正交的方向上進(jìn)行彎曲的振動(dòng)被起振，因此，能夠謀求帶寬的擴(kuò)大及壓電裝置的小型化。而且，由于具有僅在壓電體的一部分區(qū)域中發(fā)生驅(qū)動(dòng)力的單壓電晶體構(gòu)造，因而能夠減小帶寬。
權(quán)利要求
1.一種壓電裝置，是包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體，以及在上述壓電體內(nèi)配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向延伸并且通過(guò)壓電體層在上述長(zhǎng)度方向上相對(duì)的多個(gè)內(nèi)部電極的層疊型壓電裝置，利用壓電縱效應(yīng)，使在與上述壓電體的長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
2.一種雙壓電晶體型壓電裝置，包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體；配置在與上述壓電體的長(zhǎng)度方向正交方向上并且在長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊，且在長(zhǎng)度方向上交替配置的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，第一內(nèi)部電極具有在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上被分割的第一分割內(nèi)部電極和第二分割內(nèi)部電極，從上述壓電體的寬度方向中心，第一側(cè)面或者上表面?zhèn)鹊牡谝粔弘婓w區(qū)域和第二側(cè)面或者下表面?zhèn)鹊牡诙弘婓w區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)反相地發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，上述壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交的方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電裝置，在上述長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向且不同的方向上被極化，并且，在各壓電體層內(nèi)，第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域被極化成相同方向，并且，在第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域中在不同的方向上施加電場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電裝置，進(jìn)一步包括形成在上述壓電體的外表面上的第一、第二外部電極，使之分別與上述第一、第二分割內(nèi)部電極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電裝置，上述第一、第二外部電極形成在壓電體的上表面或者下表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電裝置，在上述第一、第二外部電極之間形成槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電裝置，在各壓電體層內(nèi)，第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域在上述長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，在上述長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層對(duì)應(yīng)的壓電體區(qū)域在長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，在各壓電體層中，在上述第一壓電體區(qū)域和第二壓電體區(qū)域上以相同方向施加電場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電裝置，包括第一外部電極，形成在壓電體的外表面上，使之與第一內(nèi)部電極電連接；第二外部電極，形成在壓電體的外表面上，使之與第二內(nèi)部電極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓電裝置，上述第一或者第二內(nèi)部電極具有配置在第一壓電體區(qū)域上的第一分割內(nèi)部電極和配置在第二壓電體區(qū)域上的第二分割內(nèi)部電極，該第一分割內(nèi)部電極和第二分割內(nèi)部電極被導(dǎo)通。
10.一種單壓電晶體型壓電裝置，包括具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面的壓電體；在上述壓電體內(nèi)配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向延伸并且在上述壓電體的長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，相鄰的壓電體層在長(zhǎng)度方向上被反方向地極化，并且，上述第一、第二內(nèi)部電極集中形成在壓電體的第一側(cè)面、上表面或者下表面?zhèn)?，形成第一、第二?nèi)部電極的壓電體區(qū)域利用壓電縱效應(yīng)在長(zhǎng)度方向上發(fā)生伸縮驅(qū)動(dòng)力，由此，上述壓電體的長(zhǎng)度方向全體在與長(zhǎng)度方向正交方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電裝置，在上述壓電體的長(zhǎng)度方向上，在至少一方的端面?zhèn)扰渲迷隍?qū)動(dòng)時(shí)不施加電場(chǎng)的惰性層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電裝置，進(jìn)一步包括配置在上述壓電體的彎曲振動(dòng)的振動(dòng)節(jié)點(diǎn)附近并固定在該壓電體上的保持部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓電裝置，上述保持部通過(guò)壓電體的節(jié)點(diǎn)，在與長(zhǎng)度方向正交的方向上配置在節(jié)點(diǎn)附近。
14.一種階梯型濾波器，包括基板和搭載在基板上的權(quán)利要求1所述的多個(gè)壓電裝置，進(jìn)行電連接，使多個(gè)壓電裝置實(shí)現(xiàn)階梯型電路構(gòu)成。
15.一種壓電裝置的制造方法，包括下列工序準(zhǔn)備層疊型壓電體，該壓電體具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面，埋設(shè)在長(zhǎng)度方向上分散配置并且在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸的多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，第一內(nèi)部電極由第一、第二分割內(nèi)部電極構(gòu)成；在上述層疊型壓電體的第一、第二分割內(nèi)部電極與第二內(nèi)部電極之間施加直流電壓，把在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層通過(guò)內(nèi)部電極而在長(zhǎng)度方向上反方向地進(jìn)行極化處理，并且，將各壓電體層內(nèi)以同一方向進(jìn)行極化處理；在壓電體外表面上分別形成與上述第一內(nèi)部電極電連接的第一外部電極和與上述第二內(nèi)部電極電連接的第二外部電極。
16.一種壓電裝置的制造方法，包括下列工序準(zhǔn)備層疊型壓電體，該壓電體具有配置在長(zhǎng)度方向兩端上的第一、第二端面和聯(lián)結(jié)第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二側(cè)面，交替配置多個(gè)第一、第二內(nèi)部電極，使之在長(zhǎng)度方向上通過(guò)壓電體層而重疊，并且，第一、第二內(nèi)部電極的至少一方分別具有在與長(zhǎng)度方向正交的方向上被分割的第一、第二分割型內(nèi)部電極；在上述層疊型壓電體中，在各壓電體層內(nèi)進(jìn)行極化處理，使第一側(cè)面或者上表面?zhèn)鹊牡谝粔弘婓w區(qū)域和第二側(cè)面或者下表面?zhèn)鹊牡诙弘婓w區(qū)域在長(zhǎng)度方向上成為反方向，并且，使在長(zhǎng)度方向上相鄰的壓電體層對(duì)應(yīng)的區(qū)域在長(zhǎng)度方向上成為反方向；在壓電體外表面上分別形成與上述第一內(nèi)部電極電連接的第一外部電極和與上述第二內(nèi)部電極電連接的第二外部電極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的壓電裝置的制造方法，進(jìn)一步包括在壓電體外表面上形成用于電連接上述第一、第二分割型內(nèi)部電極的外部中繼電極的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電裝置，盡管利用壓電縱效應(yīng)，但能夠根據(jù)成為目的的特性變化長(zhǎng)度方向尺寸，能夠進(jìn)一步減小長(zhǎng)度方向尺寸。該壓電裝置1，是在具有長(zhǎng)度方向的壓電體2內(nèi)設(shè)置多個(gè)內(nèi)部電極3，4的層疊型壓電裝置1，該內(nèi)部電極3，4配置成在與長(zhǎng)度方向正交的方向上延伸并且通過(guò)壓電體層在長(zhǎng)度方向上對(duì)峙，利用壓電縱效應(yīng)，在與壓電體的長(zhǎng)度方向正交的方向上進(jìn)行彎曲的彎曲振動(dòng)被起振。
文檔編號(hào)H03H9/58GK1404164SQ0214188
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者宇波俊彥, 井上二郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所