压电装置、阶梯型滤波器及压电装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种压电装置，尽管利用压电纵效应，但能够根据成为目的的特性变化长度方向尺寸，能够进一步减小长度方向尺寸。该压电装置１，是在具有长度方向的压电体２内设置多个内部电极３，４的层叠型压电装置１，该内部电极３，４配置成在与长度方向正交的方向上延伸并且通过压电体层在长度方向上对峙，利用压电纵效应，在与压电体的长度方向正交的方向上进行弯曲的弯曲振动被起振。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在谐振器滤波器或者致动器等中使用的压电装置及其制造方法，更详细地说，涉及利用压电纵效应来使压电体的长度方向弯曲振动被起振的压电装置。作为几百kHz的压电谐振器，广泛使用了利用压电横效应的扩展振动和长度伸缩振动的方案。在利用扩展振动的压电谐振器中，在正方形板的压电板的厚度方向上施加电场，利用该压电板在径向上的伸缩变位。而且，在利用长度伸缩振动的压电谐振器中，对在极化方向上进行了极化处理的棒状的压电体施加与极化方向相同的电场，由此，压电体在长度方向上伸缩。另一方面，在特开平10-4330号公报中揭示了利用压电纵效应使长度伸缩振动起振的层叠型压电谐振器。其中，在具有长度方向的压电体内，在与该长度方向正交的方向上形成多个内部电极。在该长度方向上，由内部电极而分隔相邻的压电体层在长度方向上沿相反方向被极化处理。在该压电谐振器中，通过对各压电体层施加电压，压电体在长度方向上伸缩振动。在使用上述压电纵效应来使长度伸缩振动起振的压电谐振器中，与现有的利用压电横效应的压电谐振器相比，能够谋求宽频带化。而且，由于利用该纵效应的压电谐振器具有层叠型的构造，能够构成为具有各种静电电容。而且，与利用压电横效应的压电谐振器相比，在利用压电纵效应的上述压电谐振器中，能够谋求小型化。但是，在利用压电纵效应的上述压电谐振器中，与现有的利用压电横效应的压电谐振器相比，能够谋求小型化的装置的谐振频率依赖于其长度尺寸。这样，当想要得到所希望的谐振频率的压电谐振器时，由于压电谐振器的长度方向尺寸受到限制，不能把长度缩小到其以上。即，在使用利用压电纵效应的长度伸缩振动的压电谐振器中，进一步小型化是困难的。根据第一专利技术，提供一种层叠型压电装置，包括具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面的压电体；在上述压电体内配置成在与长度方向正交的方向延伸并且通过压电体层在上述长度方向上对峙的多个内部电极，利用压电纵效应，使在与上述压电体的长度方向正交方向上进行弯曲的弯曲振动被起振。即，第一专利技术的压电装置利用压电纵效应，使在与压电体的长度方向正交的方向上进行弯曲振动起振。另外，在本说明书中，压电装置并不仅限于压电谐振器压电滤波器等压电谐振部件，也包含压电致动器等。在第一专利技术的压电装置中，利用压电纵效应，使在与压电体的长度方向正交的方向上进行弯曲振动起振，因此，当作为谐振部件使用时，能够实现宽频带化，并且，不仅能够拓宽静电电容的实现范围，而且能够进一步减小长度方向尺寸。而且，当作为压电致动器使用时，根据本专利技术的压电装置，能够减小长度方向尺寸。根据第二专利技术，提供一种双压电晶体型压电装置，包括具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面的压电体；配置在与上述压电体的长度方向正交方向上并且在长度方向上通过压电体层而重叠的，在长度方向上交替配置的多个第一、第二内部电极，第一内部电极具有在与压电体的长度方向正交的方向上被分割的第一分割内部电极和第二分割内部电极，从上述压电体的宽度方向中心，第一侧面或者上表面侧的第一压电体区域和第二侧面或者下表面侧的第二压电体区域利用压电纵效应反相地发生伸缩驱动力，由此，上述压电体的长度方向全体在与长度方向正交方向上进行弯曲的弯曲振动被起振。在第二专利技术的某个特定的局面下，在上述长度方向上相邻的压电体层在长度方向且不同的方向上被极化，并且，在各压电体层内，第一压电体区域和第二压电体区域被极化成相同方向，并且，在第一压电体区域和第二压电体区域中在不同的方向上施加电场。在第二专利技术的进一步限定的局面下，进一步包括形成在上述压电体的外表面上的第一、第二外部电极，使之分别与上述第一、第二分割内部电极电连接。在第二专利技术的另一个特定的局面下，上述第一、第二外部电极形成在压电体的上表面或者下表面上。在第二专利技术的另一个特定的局面下，在第一、第二外部电极之间形成槽。在第二专利技术的另一个特定的局面下，在各压电体层内，第一压电体区域和第二压电体区域在上述长度方向上被反方向地极化，在上述长度方向上相邻的压电体层的对应的压电体区域在长度方向上被反方向地极化，在各压电体层中，在上述第一压电体区域和第二压电体区域上以相同方向施加电场。在第二专利技术的另一个限定的局面下，包括第一外部电极，形成在压电体的外表面上，使之与第一内部电极电连接；第二外部电极，形成在压电体的外表面上，使之与第二内部电极电连接。在第二专利技术的另一个特定的局面下，上述第一或者第二内部电极具有配置在第一压电体区域上的第一分割内部电极和配置在第二压电体区域上的第二分割内部电极，第一分割内部电极和第二分割内部电极被导通。该第一分割内部电极和第二分割内部电极的导通可以利用外部电极来进行，也可以通过另外形成在压电体的外表面上的外部中继电极实现。第三专利技术是提供一种单压电晶体型压电装置，包括具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面的压电体；在上述压电体内配置成在与长度方向正交的方向延伸并且在上述长度方向上通过压电体层而重叠的多个第一、第二内部电极，相邻的压电体层在长度方向上被反方向地极化，并且，上述第一、第二内部电极集中形成在压电体的第一侧面、上表面或者下表面上，第一、第二内部电极所形成的压电体区域利用压电纵效应在长度方向上发生伸缩驱动力，由此，上述压电体的长度方向全体在与长度方向正交方向上进行弯曲的弯曲振动被起振。在本专利技术(第一～第三专利技术)中优选压电体和形成在压电体内的多个内部电极使用陶瓷一体烧结技术而得到。即，优选多个内部电极与压电体一体烧结。在本专利技术(第一～第三专利技术)的特定局面下，在上述压电体的长度方向上，在至少一方的端面侧配置在驱动时不施加电场的惰性层。在本专利技术的另一个特定的局面下，进一步包括配置在上述压电体的弯曲振动的节点附近并固定在该压电体上的保持部。在本专利技术的进一步限定的局面下，上述保持部通过压电体的节点，在与长度方向正交的方向上配置在节点附近。本专利技术的压电装置可以作为各种压电谐振部件来使用，但是，在本专利技术的特定的局面下，提供一种阶梯型滤波器，包括基板和搭载在基板上的按照本专利技术而构成的多个压电装置，进行电连接，使多个压电装置实现阶梯型电路构成。第四专利技术是一种压电装置的制造方法，包括下列工序准备层叠型压电体，该压电体具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面，埋设在长度方向上分散配置并且在与长度方向正交的方向上延伸的多个第一、第二内部电极，第一内部电极由第一、第二分割内部电极所构成；在上述层叠型压电体的第一、第二分割内部电极与第二内部电极之间施加直流电压，把在长度方向上相邻的压电体层通过内部电极在长度方向上反方向地进行极化处理，并且，把各压电体层内以同一方向进行极化处理；在压电体外表面上分别形成与上述第一内部电极电连接的第一外部电极和与上述第二内部电极电连接的第二外部电极。第五专利技术是一种压电装置的制造方法，包括下列工序准备层叠型的压电体，该压电体具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面，交替配置多个第一、第二内部电极，使之在长度方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电装置，是包括：具有配置在长度方向两端上的第一、第二端面和联结第一、第二端面的上表面、下表面及第一、第二侧面的压电体，以及在上述压电体内配置成在与长度方向正交的方向延伸并且通过压电体层在上述长度方向上相对的多个内部电极的层叠型压电装置， 利用压电纵效应，使在与上述压电体的长度方向正交方向上进行弯曲的弯曲振动被起振。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宇波俊彦，井上二郎，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]